Na minha experiência trabalhando com máquinas de corte, me aprofundei na análise do processo de cisalhamento para aprimorar a eficiência e a precisão na fabricação de metais. Compreender a mecânica por trás do processo de cisalhamento é essencial para otimizar o desempenho e obter cortes de alta qualidade. Ao examinar fatores como o design da lâmina, as propriedades do material e as configurações da máquina, consegui identificar as principais áreas de melhoria. Neste artigo, compartilharei meus insights sobre a análise do processo de cisalhamento da máquina de cisalhamento, fornecendo informações valiosas que podem ajudar tanto iniciantes quanto profissionais experientes a aprimorar suas operações.

Chapa e chapa metálica máquinas de corte são utilizadas em diversas operações de fabricação e chaparia. Antes de selecionar uma máquina de corte, diversos fatores devem ser avaliados, incluindo o tipo de corte, a capacidade necessária, as opções de aumento de produtividade e a segurança.

O tipo de tesoura é determinado por muitos fatores, incluindo o comprimento do material que ela pode processar e a espessura e o tipo de material que ela pode cortar.

As máquinas de corte podem ser divididas em tipos, de acordo com o projeto do cisalhamento e os sistemas de acionamento utilizados. Dois tipos de projeto são comuns às tesouras de esquadrejamento elétricas: a guilhotina (também conhecida como unidade deslizante) e a viga oscilante.

Projeto de cisalhamento

O projeto da guilhotina (ver Figura 1) utiliza um sistema de acionamento para acionar a lâmina móvel para baixo e em uma posição quase paralela à lâmina fixa durante todo o curso. As máquinas de guilhotina requerem um sistema de estilhaçamento para manter as lâminas na posição correta à medida que se cruzam.

O projeto da viga oscilante (ver Figura 2) utiliza um dos sistemas de acionamento para girar a lâmina móvel para baixo sobre rolamentos de rolos. Isso elimina a necessidade de chaves ou meios para manter as lâminas na posição correta durante a passagem.

Sistemas de acionamento de cisalhamento

O sistema de acionamento aciona a lâmina móvel através do material para realizar o corte. Os sistemas de acionamento podem ser categorizados em cinco tipos básicos: pedal ou manual, pneumático, mecânico, hidromecânico e hidráulico.

Cisalhamento do pé. 

Uma tesoura de pé é acionada quando o operador pisa em um pedal para acionar a lâmina, que se move para baixo para fazer o corte. Tesouras de pé são comumente usadas em aplicações de chapas metálicas com capacidade de até aproximadamente calibre 16 e comprimentos de até 2,4 metros, embora máquinas de 2,4 metros não sejam tão comuns quanto aquelas com capacidades menores.

Cisalhamento de ar. 

Para usar uma tesoura pneumática, o operador aciona um pedal que aciona cilindros de ar para fazer um corte. Ar comprimido ou um compressor de ar autônomo são usados para alimentar uma tesoura pneumática.

Tesouras pneumáticas são usadas em oficinas para cortar materiais de até calibre 14 com comprimentos de até 3,6 metros. As tesouras pneumáticas têm um design de acionamento simples e oferecem proteção contra sobrecarga. A proteção contra sobrecarga é projetada para operação adequada e, geralmente, para cargas verticais. Por exemplo, mesmo ao cortar uma espessura de material dentro da capacidade da máquina, o equipamento pode ser danificado se o material for cortado sem o uso de um fixador ou se a folga da lâmina não for ajustada corretamente. Isso também se aplica a máquinas hidráulicas.

DTesoura mecânica de acionamento direto. Esta tesoura opera quando o operador pisa em um pedal para ligar o motor que abaixa o feixe para fazer o corte. O motor desliga no final do ciclo e o feixe da lâmina retorna ao topo do curso. Este design é adequado para tesouras que não estão em uso constante, pois a máquina consome energia apenas quando está acionada.

Cisalhamento do pé. Uma tesoura de pé é acionada quando o operador pisa em um pedal para acionar a lâmina, que se move para baixo para fazer o corte. Tesouras de pé são comumente usadas em aplicações de chapas metálicas com capacidade de até aproximadamente calibre 16 e comprimentos de até 2,4 metros, embora máquinas de 2,4 metros não sejam tão comuns quanto aquelas com capacidades menores.

Cisalhamento a Ar. Para usar uma tesoura a ar, o operador aciona um pedal que aciona cilindros de ar para fazer um corte. Ar comprimido ou um compressor de ar autônomo são usados para alimentar uma tesoura a ar.

Tesouras pneumáticas são usadas em oficinas para cortar materiais de até calibre 14 com comprimentos de até 3,6 metros. As tesouras pneumáticas têm um design de acionamento simples e oferecem proteção contra sobrecarga. A proteção contra sobrecarga é projetada para operação adequada e, geralmente, para cargas verticais. Por exemplo, mesmo ao cortar uma espessura de material dentro da capacidade da máquina, o equipamento pode ser danificado se o material for cortado sem o uso de um fixador ou se a folga da lâmina não for ajustada corretamente. Isso também se aplica a máquinas hidráulicas.

Tesoura mecânica de acionamento direto

Esta tesoura opera quando o operador pisa em um pedal para ligar o motor que abaixa o feixe para fazer o corte. O motor desliga no final do ciclo e o feixe da lâmina retorna ao topo do curso. Este design é adequado para tesouras que não estão em uso constante, pois a máquina consome energia apenas quando está acionada.

Avaliando Tesouras

Um fator a ser considerado na avaliação de tesouras é a capacidade necessária para trabalhos específicos. As especificações da máquina para quase todas as tesouras listam capacidades para aço carbono e aço inoxidável. Para comparar os requisitos do fabricante com os da máquina, as especificações do material do fabricante devem ser verificadas em relação à capacidade da máquina.

Algumas capacidades de cisalhamento são classificadas para aço carbono, que pode ter uma resistência à tração de 60.000 libras por polegada quadrada (PSI), enquanto outras são classificadas para aço A-36 ou 80.000 PSI. As capacidades para aço inoxidável são quase sempre menores do que para aço carbono ou A-36. Pode ser surpreendente para alguns fabricantes de metal que certos tipos de alumínio exijam tanta potência para cisalhar quanto a necessária para cortar aço. É sempre melhor consultar o fabricante da tesoura quando houver dúvidas sobre a capacidade.

O ângulo de ataque da lâmina (o ângulo da lâmina móvel ao passar pela lâmina fixa) é importante para determinar a qualidade do corte. Geralmente, quanto menor o ângulo de ataque, melhor a qualidade do corte. Problemas com a qualidade do corte, como arqueamento, torção e arqueamento (veja a Figura 3), são observados em peças menores (até 10 cm de comprimento) que ficam para trás da tesoura após o corte. Máquinas com ângulos de ataque menores exigem mais potência do que aquelas com maior taxa de corte.

Algumas máquinas do tipo guilhotina possuem um ângulo de ataque variável, que pode ser ajustado para se adequar ao comprimento da peça a ser cortada. Para avaliar se esse projeto de ângulo de ataque variável é a melhor opção para um fabricante, é necessário determinar o tipo e a espessura do material a ser cortado, o comprimento a ser cortado, a quantidade que ficará atrás da tesoura e o ângulo de ataque disponível para o trabalho.

Por exemplo, se um ângulo de inclinação fixo tiver uma inclinação fixa de 1-1/3 polegada e a máquina de inclinação ajustável tiver uma faixa de 1 a 3 graus usando a configuração de 3 graus para a espessura de 1/4 de polegada, a inclinação fixa produzirá um corte de melhor qualidade em uma tira de 3 polegadas. A máquina de inclinação variável, por outro lado, pode proporcionar um corte de melhor qualidade em uma tira de 1/2 polegada de material de calibre 24.

Geralmente, não se deve esperar um bom corte em uma tira menor que oito vezes a espessura do material (exemplo: uma tira de 5 cm de aço de 6 mm). Máquinas de inclinação variável são geralmente encontradas em oficinas com requisitos de capacidade mais espessos, como 1,25 cm ou mais. No caso dessas máquinas mais pesadas, a alteração do ângulo de inclinação permite cortes melhores em uma ampla gama de espessuras e tipos de materiais.

Fatores-chave que influenciam o processo de tosquia

1. Design da lâmina

O design das lâminas é fundamental para o processo de corte. As lâminas devem ser afiadas, bem alinhadas e feitas de materiais duráveis para suportar o uso repetido. Existem diferentes tipos de lâminas, incluindo lâminas retas e lâminas angulares, cada uma adequada para aplicações específicas. Uma lâmina bem conservada pode melhorar significativamente a eficiência do corte e reduzir a probabilidade de deformação do material.

2. Propriedades do material

O tipo de material cortado desempenha um papel significativo no processo de cisalhamento. Fatores como espessura, dureza e ductilidade podem afetar a resposta do material ao cisalhamento. Por exemplo, materiais mais duros podem exigir mais força e lâminas especializadas para obter um corte preciso, enquanto materiais mais macios podem cisalhar com mais facilidade, mas também podem estar sujeitos à deformação se não forem manuseados corretamente.

3. Configurações da máquina

As configurações da máquina de corte, incluindo a folga da lâmina, a velocidade de corte e a pressão, devem ser calibradas corretamente para cada tarefa específica. Uma folga incorreta da lâmina pode levar a cortes de baixa qualidade, enquanto uma velocidade de corte inadequada pode causar desgaste excessivo das lâminas ou resultar em rasgos no material. Ajustar regularmente essas configurações com base no material e no resultado desejado é crucial para um desempenho ideal.