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Os desafios da conformação de tubos de aço inoxidável não terminam com a obtenção perfeita do ângulo e do raio corretos. A qualidade superficial é extremamente importante, pois poucos tolerarão arranhões ou marcas de ferramentas em produtos utilizados na cozinha, no banheiro, na área médica, na arquitetura e em outras aplicações. Além de sua aparência indesejável, os arranhões também podem induzir corrosão. É necessário selecionar um dobrador capaz de proteger a qualidade superficial durante esse processo de conformação.
O Papel Fundamental dos Materiais e Revestimentos das Ferramentas
A área mais suscetível a arranhões superficiais ocorre onde a ferramenta de dobramento entra em contato com o tubo de aço inoxidável. Como as inserções convencionais de aço para ferramentas provocam galling e arranhões quando o tubo é empurrado através dos matrizes de dobramento e limpeza sob pressão, a solução adequada consiste na seleção de materiais e revestimentos para ferramentas especialmente projetados para aço inoxidável. O cromado duro aplicado sobre os matrizes de dobramento de aço inoxidável produz uma superfície dura e de baixo atrito que impede que o tubo seja arranhado ao deslizar sobre ela. Ferramentas revestidas com materiais ainda mais duros, como nitreto de titânio ou carbono tipo diamante, oferecem lubrificação aprimorada e resistência superior a arranhões em aplicações pesadas de dobramento de aço inoxidável. Da mesma forma, o material do matrizes de limpeza, que mantém o lado posterior da parede do tubo sob tração durante a dobragem, deve fornecer resistência suficiente sem oferecer resistência desnecessária ao movimento do tubo. Muitas empresas fornecem ferramentas com inserções removíveis, algumas feitas de polímeros resistentes ao desgaste que se adaptam ao diâmetro interno do tubo e o suportam durante a dobragem, sem danificar sua superfície.
Projeto de Mandril e Sistemas de Suporte Interno
Arranhões na superfície de tubos de aço inoxidável não são causados apenas externamente; a falta de suporte interno também pode resultar em ovalização, deformação e outros defeitos superficiais. O tubo deve ser suportado internamente por um mandril que se estenda ao longo do raio de curvatura. Isso sustenta o tubo durante a curvatura e evita a ovalização. A maioria dos tubos de aço de parede fina — especialmente aqueles com raios de curvatura acentuados — exige mandris esféricos dimensionados adequadamente. À medida que as esferas de um mandril esférico se movem e se adaptam ao longo da curvatura, um mandril projetado adequadamente com suporte esférico rolante impede o colapso para dentro. Isso evita marcas de compressão que ficariam visíveis na superfície externa. É muito importante que a superfície interna do tubo não seja arranhada; não apenas a qualidade do aço, mas também o polimento do mandril deve ser considerado (em tubos de parede fina, imperfeições na superfície causadas pelo mandril tornam-se evidentes na parte externa). O mandril de esfera única, de múltiplas esferas ou tipo tampão deve ser selecionado conforme o raio de curvatura e a espessura da parede.
Estratégias Adequadas de Lubrificação e Refrigeração
O calor é gerado pela fricção entre a superfície de aço inoxidável e as ferramentas, o que pode, na verdade, amolecer o metal, aumentando o risco de galling e arranhões. A lubrificação, ao minimizar essa fricção, também reduz o calor, permitindo que o tubo deslize facilmente durante a curvatura. O aço inoxidável exige lubrificantes projetados especificamente para seus desafios únicos. Agentes de extrema pressão presentes nos lubrificantes são fundamentais; sua capacidade de reforçar e fortalecer a película lubrificante impede o contato direto entre as superfícies. O sistema de aplicação do lubrificante também é importante. Em algumas máquinas de curvatura, o sistema de lubrificação dispõe de entrega automatizada, garantindo uma camada uniforme tanto sobre o tubo quanto sobre as superfícies das ferramentas. Na produção contínua, uma função adicional de refrigeração das ferramentas é benéfica para manter a consistência do processo e evitar a acumulação excessiva de calor. Sistemas de refrigeração através do fuso e sistemas de nebulização oferecem um nível adicional de controle sobre a geração de calor.
Rigidez da Máquina e Controle de Vibração
Fora da zona de peças da máquina em contato com a área do molde-tubo de dobramento (por exemplo, estrutura flexível), a rigidez da máquina é crítica neste processo, e esse efeito é especialmente perceptível durante o dobramento, ajudando a evitar danos à máquina. Uma máquina deformada que, sob uma força de dobramento, apresenta um corpo relativamente flexível se curva ao longo da ferramenta durante a operação, criando trajetórias de contato desiguais com partes dela, o que resulta em arranhões. Uma estrutura de máquina rígida e calibrada com precisão, com componentes de acionamento pré-tensionados, que seguem de forma confiável a curva de dobramento definida, ajuda a evitar contatos inesperados com as superfícies em uso.
Até as menores vibrações, que não são percebidas pelos operadores, podem causar microvibrações, ou seja, pequenos arranhões ou rugosidade superficial na peça trabalhada. Uma boa dobradeira possui boa capacidade de amortecimento de vibrações. Máquinas de alta qualidade minimizam as vibrações com uma estrutura adequada, peças de ferro fundido, reforços e peso elevado, de modo que até as menores vibrações sejam suprimidas. Ao selecionar uma dobradeira, observe o peso total, a estrutura da máquina — incluindo a espessura do ferro fundido e seus reforços — para garantir uma dobragem de alta qualidade em aço inoxidável.