Gráfico do raio de curvatura (aço, alumínio e cobre)

O que é o raio de curvatura?

O raio de curvatura refere-se ao raio de curvatura interior numa peça metálica dobrada, em que "t" representa a espessura do material. Este parâmetro é crucial no fabrico de chapas metálicas e na conceção estrutural.

Durante o processo de dobragem, o material sofre uma distribuição significativa de tensões. A camada exterior da curva sofre tensão de tração e estica, enquanto a camada interior comprime. A gravidade desta deformação é inversamente proporcional ao raio de curvatura; um raio interior mais pequeno resulta num alongamento e compressão mais extremos do material para uma determinada espessura de material.

Se a tensão de tração na superfície de curvatura exterior exceder a resistência à tração final do material, pode provocar fissuras ou fracturas. Consequentemente, o projeto estrutural de componentes curvados deve considerar cuidadosamente o raio de curvatura mínimo permitido para evitar a falha do material.

O raio de curvatura mínimo varia consoante as propriedades do material, em particular as suas características de ductilidade e de endurecimento por trabalho. Seguem-se algumas directrizes para materiais comuns utilizados no fabrico de metais:

• Para aços com baixo teor de carbono e aços inoxidáveis austeníticos como 08, 08F, 10, 10F, DX2, SPCC, E1-T52, 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, e ligas de alumínio como 1100-H24, bem como ligas de cobre como T2, o raio de curvatura mínimo é normalmente 0,4t.
• Os aços de médio carbono e alguns aços estruturais, incluindo o 15, 20, Q235, Q235A e 15F, requerem um raio de curvatura mínimo ligeiramente superior de 0,5t.
• Os aços com maior teor de carbono e os aços estruturais de maior resistência, como os aços 25, 30 e Q255, necessitam de um raio de curvatura mínimo de 0,6t devido à sua reduzida ductilidade.
• Para aços de alta resistência e aços inoxidáveis de endurecimento por trabalho, como 65Mn, 60SiMn, série 1Cr17Ni7 (incluindo 1Cr17Ni7-Y e 1Cr17Ni7-DY), SUS301, 0Cr18Ni9 e SUS302, o raio de curvatura mínimo aumenta significativamente para 2,0t devido à sua elevada tensão de cedência e tendência para endurecer por trabalho.

É importante notar que estas são directrizes gerais e que factores como a orientação do grão, o acabamento da superfície e a direção de dobragem em relação à direção de laminagem podem influenciar o raio de dobragem mínimo real. Em aplicações de precisão ou quando se trabalha com componentes críticos, é aconselhável efetuar testes de dobragem ou consultar as folhas de dados específicas do material para obter valores mais exactos.

Gráfico do raio de curvatura