Fabricação de metal

A fabricação de metal é a criação de estruturas metálicas por processos de corte, dobra e montagem. É um processo de valor agregado ^[1] que envolve a criação de máquinas, peças e estruturas a partir de diversas matérias-primas.

Normalmente, uma oficina de fabricação licita um trabalho, geralmente com base em desenhos de engenharia e, se for concedido o contrato, constrói o produto. Grandes fábricas empregam uma infinidade de processos de valor agregado, incluindo soldagem, corte, conformação e usinagem.

Tal como acontece com outros processos de fabricação, tanto o trabalho humano quanto a automação são comumente usados. Um produto fabricado pode ser chamado de fabricação , e as lojas especializadas neste tipo de trabalho são chamadas de fab shops . Os produtos finais de outros tipos comuns de metalurgia, como usinagem , estampagem de metais , forjamento e fundição , podem ser semelhantes em forma e função, mas esses processos não são classificados como fabricação.

Processos

• O corte é feito por serragem , ^[2] cisalhamento ou cinzelamento (todos com variantes manuais e motorizadas ); maçar com maçaricos manuais (como maçaricos de oxicorte ou maçaricos de plasma ); e por meio de cortadores de controle numérico (CNC) (usando um laser , brocas de fresar , tocha ou jato de água ). ^[3]
• A dobra é feita por martelamento (manual ou motorizado) ou através de dobradeiras , dobradores de tubos e ferramentas semelhantes. Fabricantes de metal modernos usam freios de prensa para cunhar ou dobrar chapas de metal em forma. Os medidores traseiros controlados por CNC usam batentes rígidos para posicionar peças cortadas para colocar linhas de dobra em posições específicas.
• A montagem (união de peças) é feita por soldagem , ligação com adesivos , rebitagem , fixadores rosqueados ou dobra adicional na forma de costuras onduladas. Aço estrutural e chapa metálica são os materiais usuais para fabricação; fio de solda, fluxo e/ou fixadores são usados ​​para unir as peças cortadas.

A fabricação compreende ou se sobrepõe a várias especialidades metalúrgicas:

• Oficinas de fabricação e oficinas mecânicas têm capacidades sobrepostas, mas as oficinas de fabricação geralmente se concentram na preparação e montagem do metal (conforme descrito acima). As oficinas mecânicas cortam metal, mas se concentram principalmente na usinagem de peças em máquinas-ferramentas . Algumas empresas fazem tanto trabalho fab quanto usinagem.
• A ferraria sempre envolveu fabricação, embora esse termo nem sempre tenha sido usado.
• Produtos produzidos por soldadores , muitas vezes referidos como soldagens , são exemplos de fabricação.
• Os fabricantes de caldeiras originalmente se especializaram na fabricação de caldeiras , mas o termo agora é usado de forma mais ampla.
• A Millwrights originalmente se especializou na montagem de moinhos de grãos e serrarias, mas agora realizam uma ampla gama de fabricação.
• Os ferreiros , também conhecidos como montadores de aço , também se dedicam à fabricação. Muitas vezes trabalham com segmentos pré-fabricados, produzidos em fab shops, que são entregues no local.

Matérias-primas

Os materiais padrão de fabricação de metal são:

• Chapa de metal
• Metal formado e expandido
  • Estoque de tubos
• Fio de solda/vara de solda
• Fundição

Corte e queima

Uma variedade de ferramentas são usadas para cortar a matéria-prima. O método de corte mais comum é o cisalhamento .

Serras de fita especiais para corte de metal têm lâminas endurecidas e mecanismos de alimentação para um corte uniforme. As serras de corte abrasivo, também conhecidas como serras de corte, são semelhantes às serras de esquadria , mas possuem discos abrasivos de corte de aço. As tochas de corte podem cortar grandes seções de aço com pouco esforço.

As mesas de queima são tochas de corte CNC (operadas por computador), geralmente movidas a gás natural. Mesas de corte a plasma e a laser e cortadores a jato de água também são comuns. A chapa de aço é carregada na mesa e as peças são cortadas conforme programado. A mesa de apoio consiste em uma grade de barras que podem ser substituídas quando desgastadas. Mesas de queima de ponta podem incluir capacidade de punção CNC usando um carrossel de punções e machos. Na fabricação de aço estrutural por corte a plasma e a laser , os robôs movimentam o cabeçote de corte em três dimensões ao redor do material cortado.

Formando

A conformação converte chapas metálicas planas em peças 3D ^[4] aplicando força sem adicionar ou remover material. ^[5] A força deve ser grande o suficiente para alterar a forma inicial do metal. A conformação pode ser controlada com ferramentas como punções e matrizes. As máquinas podem regular a magnitude e a direção da força. A conformação à base de máquina pode combinar conformação e soldagem para produzir comprimentos de chapas fabricadas (por exemplo, grade linear para drenagem de água). ^[6]

O design adequado e o uso de ferramentas com máquinas criam uma forma repetível que pode ser usada para criar produtos para muitas indústrias, incluindo joalheria, aeroespacial, automotiva, construção civil e arquitetura.

Usinagem

A usinagem é um comércio especializado de remoção de material de um bloco de metal para torná-lo uma forma desejada. As oficinas geralmente têm alguma capacidade de usinagem, usando tornos de metal , fresadoras , brocas e outras ferramentas de usinagem portáteis. A maioria dos componentes sólidos, como engrenagens, parafusos, parafusos e porcas, são usinados.

Soldagem

A soldagem é o foco principal da fabricação de aço. As peças moldadas e usinadas são montadas e soldadas no lugar, depois verificadas novamente quanto à precisão. Se várias soldas foram encomendadas, um acessório pode ser usado para localizar peças para soldagem. Um soldador então termina o trabalho de acordo com os desenhos de engenharia (para soldagem detalhada) ou por sua própria experiência e julgamento (se nenhum detalhe for fornecido).

Medidas especiais podem ser necessárias para prevenir ou corrigir o empenamento de soldas devido ao calor. Isso pode incluir o redesenho da peça para exigir menos soldagem, empregando soldagem escalonada, usando um acessório robusto, cobrindo a soldagem com areia à medida que esfria e endireitamento pós-soldagem.

O endireitamento de soldas de aço empenado é feito com maçarico de oxiacetileno . Neste trabalho altamente especializado, o calor é aplicado seletivamente ao aço em uma varredura lenta e linear, fazendo com que o aço se contraia na direção da varredura à medida que esfria. Um soldador altamente qualificado pode remover distorções significativas dessa maneira.

As soldas de aço são ocasionalmente recozidas em um forno de baixa temperatura para aliviar as tensões residuais . Tais soldagens, particularmente aquelas para blocos de motor, podem ser perfuradas após o tratamento térmico.

Após o resfriamento da soldagem, as costuras geralmente são limpas e o conjunto pode ser jateado , preparado e pintado. Qualquer fabricação adicional é então realizada e o produto acabado é inspecionado e enviado.

Especialidades

Muitas oficinas de fabricação oferecem processos especiais, incluindo:

• Fundição
• Revestimento em pó
• Metalurgia do pó
• Soldagem
• Usinagem

Veja também

• Fabricação por contrato
• Usinagem por descarga elétrica
• Forma, ajuste e função
• Peças intercambiáveis
• Engenharia de Produção

Referências