Como é que se garante que as peças de chapa metálica permanecem firmemente ligadas sem soldadura ou parafusos? Este artigo explora o processo de rebitagem, uma técnica crítica no fabrico de metal. Ficará a conhecer os vários tipos de rebitagem, as principais precauções e a forma de selecionar o método adequado às suas necessidades específicas. Quer esteja a lidar com requisitos de alta pressão ou materiais especializados, este guia fornecerá informações essenciais para melhorar a qualidade e a eficiência das suas operações de rebitagem.
As peças e produtos de chapa metálica são omnipresentes tanto na indústria como na vida quotidiana e são amplamente reconhecidos como uma das categorias de processamento fundamentais.
Existem quatro técnicas principais de processamento de chapas metálicas: puncionamento (corte), dobragem (laminagem), soldadura e tratamento de superfície.
Para além destas técnicas, a tecnologia de rebitagem é também um método importante para ligar peças de chapa metálica.
A rebitagem envolve a utilização de equipamento especializado e de ferramentas para aplicar força e comprimir ou embutir as peças rebitadas na peça de trabalho, assegurando que esta permanece segura e vertical. Este processo é ilustrado na Figura 1.
Fig. 1 Peças rebitadas do equipamento de comunicação
As técnicas comuns de rebitagem incluem a rebitagem radial e a rebitagem rotativa. Nesta secção, discutiremos algumas precauções importantes e pontos-chave para o controlo de produção da rebitagem radial, que é normalmente utilizada na nossa fábrica (ver Fig. 2).
Fig. 2 Equipamento de rebitagem radial e processo de rebitagem
(1) O tamanho do orifício inferior de rebitagem deve ser concebido em estrita conformidade com os manuais de equipamento geral ou especial, peças normalizadas, e deve considerar de forma abrangente os requisitos de material, espessura, modelo e resistência do material de base e das peças de rebitagem.
Durante a maquinagem do furo inferior, a obturação ou corte a laser é normalmente utilizado como método de pré-processamento. O quadro 1 compara os dois processos de corte de matrizes e corte a laser.
Quadro 1 Dois processos de estampagem e corte a laser
| Pré-processamento | Corte de matrizes | Corte a laser |
| Tamanho do furo inferior | Boa precisão e consistência | A estabilidade da forma e do tamanho do furo é ligeiramente fraca |
| Alteração do substrato | A banda de rasgo da obturação não é lisa | Existem alterações de dureza na parede do furo e à sua volta |
| Outra atenção | A superfície da rebarba é convexa e a superfície lisa colapsa | Chumbo, salpicos e outros assuntos externos |
Para peças com requisitos de alta qualidade e grandes lotes de produção, recomenda-se a personalização da matriz, a consideração da direção de rebitagem e a prioridade do processo de estampagem para criar o furo inferior de rebitagem.
Se o processo anterior envolver dobragem, é necessário considerar se o orifício inferior de rebitagem está localizado no linha de dobragem (em cima).
Nesta situação, uma etapa de pré-processamento envolve a criação de um pequeno orifício, seguido de dobragem e estiramento e, em seguida, a criação do pequeno orifício com o tamanho projetado através de perfuração ou fresagem.
(2) Ao selecionar o processo de rebitagem, é essencial considerar a profundidade da garganta do equipamento real, a forma dos suportes superior e inferior e outras condições para confirmar se pode ser realizado com êxito.
Além disso, recomenda-se geralmente que o processo de rebitagem seja efectuado após a processo de tratamento de superfícies (como a galvanoplastia, a oxidação química, a pulverização, etc.).
Se a rebitagem for efectuada antes do tratamento de superfície, pode muitas vezes levar a problemas listados na Tabela 2.
Quadro 2 possíveis problemas causados por diferentes tratamentos de superfície
| Processo | Pode causar problemas |
| Galvanoplastia de aço-carbono | A camada de zinco dos rebites de aço inoxidável está a descascar, a rosca não é lisa, a solução de galvanoplastia é armazenada e a corrosão é lenta em condições de trabalho |
| Oxidação química do alumínio | O diâmetro do furo inferior torna-se maior, os rebites ficam soltos e a resistência diminui |
| Pulverização de superfície | Aumentar a quantidade de revestimento que se escapa, e é fácil dar origem a rebites mal rosqueados |
(3) Para determinados produtos especializados, como materiais de base com uma espessura ≤ 1,5 mm ou produtos com requisitos de resistência à rebitagem a alta pressão, pode ser necessário um reforço de soldadura após a rebitagem a pressão.
Nos casos em que é necessário um reforço por soldadura, recomenda-se que não se seleccionem peças galvanizadas para rebitagem por pressão, uma vez que isso pode ter um impacto adverso no processo de reforço por soldadura.
Os requisitos gerais para o funcionamento do processo de rebitagem são:
Além disso, na produção real da nossa fábrica, gostaríamos de partilhar as seguintes três directrizes operacionais.
(1) Os operadores normalmente avaliam a firmeza de um rebite observando se há uma lacuna entre as peças rebitadas e o substrato ou se há degraus na posição de rebitagem após a rebitagem rebaixada. Esta operação de auto-inspeção 100% é necessária. Além disso, a dureza da superfície do material, desde as chapas galvanizadas até às chapas de aço inoxidável e de aço de baixo teor de carbono, diminui sucessivamente. Assim, no processamento real, os parâmetros de pressão devem ser ajustados antecipadamente de acordo com os materiais de rebitagem. Para a rebitagem de peças com risco de queda, os requisitos técnicos de soldadura e de reforço por pontos devem ser previamente comunicados ao cliente.
(2) As operações de rebitagem devem ser concluídas de uma só vez para eliminar a necessidade de duas rondas de rebitagem e para reduzir a reparação de peças rebitadas caídas, especialmente para peças com elevada dureza da superfície do material. Os dentes das flores e os materiais de base das peças rebitadas são danificados após a reparação. Se as peças originais tiverem de ser reparadas, o reforço por soldadura deve ser efectuado após a rebitagem.
(3) Para a inspeção técnica após a rebitagem, os inspectores devem ter a capacidade básica de verificar o binário de rutura e, se possível, a força de arranque da rutura. A inspeção do primeiro artigo e a inspeção técnica por amostragem do processo de rebitagem não podem ser substituídas pela auto-inspeção de um operador, pelo que este trabalho deve ser implementado.
(1) É importante prestar atenção se a posição de rebitagem interfere com as bordas de dobra adjacentes (linhas), bordas externas ou cordões de solda, pois isso pode afetar tanto a qualidade da rebitagem quanto a aparência do conjunto. Por favor, consulte a Tabela 3 para problemas comuns de interferência de rebitagem.
Tabela 3 Problemas comuns de interferência na rebitagem
| Tipo | Exemplo | Proposta |
| Distância da borda livre |
 | Manual de referência do valor L1 |
| Distância do bordo de curvatura |
 | L1 ≥ raio de curvatura e L1 ≥ raio da cabeça de rebitagem do rebitador |
| Perto do cordão de soldadura | Certifique-se de verificar se há qualquer interferência entre as peças rebitadas e as matrizes superior e inferior. Se houver interferência, as matrizes podem precisar de ser reparadas para evitar quaisquer espaços de ar. |
(2) Quando existem vários tipos de peças padrão de rebitagem e peças semelhantes no mesmo componente, recomenda-se evitar operá-los todos na mesma máquina para evitar a mistura e o uso indevido das peças de rebitagem. Além disso, quando há muitas peças rebitadas com a mesma especificação num componente, a sequência de rebitagem deve ser padronizada para evitar rebites perdidos.
(3) Durante o processo de rebitagem, se o operador tiver de abandonar o seu posto de trabalho por qualquer motivo, como para comer ou para passar o turno, a mesa de trabalho deve ser limpa para garantir que as peças processadas e não processadas não são misturadas.
(4) Se houver um orifício perto da posição de rebitagem, é importante confirmar se o orifício é extrudido ou deformado após a rebitagem. Para parafusos e porcas rebitados por pressão, deve ser utilizado um medidor de rosca para detetar a extremidade passante e a extremidade de paragem após a rebitagem por pressão.
A rebitagem refere-se ao processo de utilização de rebites para ligar duas ou mais peças de trabalho, normalmente peças ou componentes de chapa metálica. A rebitagem pode ser classificada em rebitagem de rebites, rebitagem de tração e rebitagem de embate.
Na rebitagem, o componente que se deforma ou utiliza uma ligação por pressão com as peças rebitadas é designado por rebite. Existem muitos tipos de rebites, incluindo rebites de cabeça semi-redonda, rebites de cabeça plana, rebites semi-oco, rebites sólidos e rebites escareados.
A rebitagem a frio é geralmente utilizada para rebites <8mm, e a rebitagem a quente é utilizada para rebites ≥8mm. Os parâmetros dos rebites e os requisitos de rebitagem são detalhados na maioria dos manuais de desenho mecânico, pelo que não serão aqui discutidos.
O processo de rebitagem inclui: perfuração - (abertura de ranhuras) - rebarbação - inserção de rebites - matriz que segura o rebite - rebite rotativo moldagem por máquina (ou aperto manual).
A rebitagem de tração refere-se ao processo de utilização de um rebite de tração para ligar dois componentes com orifícios passantes, puxando a haste de tração até que esta se parta com uma pistola de rebites de tração, fazendo com que a manga do rebite de tração se expanda e se torne uma ligação não destacável.
1) Os rebites de puxar, também conhecidos como rebites de puxar o núcleo, são um tipo de rebite utilizado para a rebitagem de uma só face. Os rebites de tração requerem ferramentas especiais, tais como uma pistola de rebites de tração (manual, eléctrica ou pneumática) para a rebitagem. Este tipo de rebite é especialmente adequado para situações em que os rebites comuns (que requerem a rebitagem de ambos os lados) são inconvenientes.
Por conseguinte, são amplamente utilizados em produtos como navios, aviões, máquinas e aparelhos eléctricos. Os mais utilizados são os rebites de tração de cabeça redonda com ombro do tipo aberto, os rebites de tração escareados adequados para superfícies que requerem uma rebitagem suave e os rebites de tração selados adequados para situações de rebitagem de carga elevada e com determinado desempenho de selagem. Ao utilizar rebites de tração, tenha em atenção que:
A) Na rebitagem de rebites de tração de cabeça plana, o lado em contacto com a cabeça do rebite deve ser rebaixado.
B) Na rebitagem de rebites de tração de cabeça redonda, o lado em contacto com a cabeça do rebite deve ser plano.
2) Para os parâmetros de rebitagem por tração, ver Tabela 9-17.
Tabela 9-17 Parâmetros de rebitagem por tração
| Tipo de rebite | Diâmetro nominal do rebite (mm) | Chapa de aço Diâmetro do furo do rebite (mm) | Comprimento (mm) | Rebitado Espessura da chapa de aço /mm | |
| Em forma de guarda-chuva | Cabeça chata | ||||
| Rebite de alumínio | 2.4 | 2.5 | 5.7 | 1.0-3.2 | 1.6~3.2 |
| 7.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 8.9 | 4.8-6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.0 | 3.1 | 6.3 | 1.0~3.2 | 1.6~3.2 | |
| 8.0 | 3.2~4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.2 | 3.3 | 6.3 | 1.6-3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.0 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.0 | 4.1 | 6.9 | 1.6~3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.6 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 10.4 | 4.8-6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.8 | 4.9 | 7.5 | 1.6-3.2 | 2.3~3.2 | |
| 9.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 11.1 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| Rebite de aço | 3.2 | 3.3 | 6.4 | 1.0~3.2 | |
| 9.5 | 3.2~6.4 | ||||
| 4.0 | 4.1 | 10.2 | 3.2~6.4 | ||
| 4.8 | 4.9 | 10.8 | 3.2-6.4 | ||
Nota:
1. Geralmente, o orifício de passagem de uma peça é 0,1 ~ 0,2 mm maior do que o diâmetro nominal do rebite cego.
2. Os rebites cegos podem ser enegrecidos ou tratados de outra forma para satisfazer os requisitos do produto, permitindo-lhes combinar com a cor da peça de trabalho.
3. O distância do centro do furo do rebite cego a partir da borda da placa de base deve ser mais do que o dobro do diâmetro do furo do rebite cego. A esta distância, a força de rebitagem é óptima. Se a distância for menor, a força diminui muito.
Os rebites de núcleo de golpe são outro tipo de rebite de face única. Durante a rebitagem, a cabeça do rebite é golpeada com um martelo para libertar o núcleo, tornando-o nivelado com a face final da cabeça do rebite, completando assim a rebitagem.
O seu funcionamento é muito prático, especialmente adequado para situações de rebitagem em que é inconveniente utilizar rebites normais (que requerem rebitagem em ambos os lados) ou rebites cegos (quando há falta de uma pistola de rebites).
Os rebites de cabeça chata e redonda são normalmente utilizados, enquanto os rebites de cabeça escareada são adequados para situações em que é necessária uma superfície lisa.
A soldadura de pinos por arco estirado é um dos métodos para ligar diretamente dois chapa metálica peças, utilizadas principalmente para a ligação de chapas de aço revestidas ou chapas de aço inoxidável.
Uma das peças de chapa metálica é processada no ponto de ligação para criar um furo escareado, enquanto a outra tem o furo no ponto de ligação flangeado. São rebitadas em conjunto utilizando um molde de rebitagem para formar uma ligação inseparável.
O método de soldadura de pinos por arco puxado é mostrado na Figura 9-7.
(1) Vantagens da rebitagem de furos de puxar
A combinação de flange e furo escareado possui inerentemente uma função de posicionamento. A força de rebitagem também é elevada devido à utilização de uma matriz de rebitagem, resultando numa maior eficiência de produção.
(2) Desvantagens da rebitagem de furos de tração
É uma ligação única e não pode ser desmontada.
1) Princípio da correspondência de conchas:
H=t+t'+(0,3~0,4)
Quando a espessura "t" é maior ou igual a 0,8 mm, o flangeamento a espessura da parede do furo é fixada em 0,4t.
Quando "t" é inferior a 0,8 mm, a espessura da parede do orifício de flange é normalmente fixada em 0,3 mm.
A altura "h" é geralmente escolhida como sendo 0,46±0,12 mm.
Para os parâmetros da rebitagem de furo puxado, consulte a Tabela 9-18.
A Tabela 9-18 apresenta os parâmetros de rebitagem de furos passados (em mm).
| Parâmetro Número | Espessura do material t /mm | Altura de dobragem H /mm | Diâmetro exterior da flange D/mm | |||||||||||
| 3.0 | 3.8 | 4.0 | 4.8 | 5.0 | 6.0 | |||||||||
| Correspondente ao diâmetro interior "d" do furo reto e do furo inferior "do' do bordo pré-flangeado. | ||||||||||||||
| d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | |||
| 1 | 0.5 | 1.2 | 2.4 | 1.5 | 3.2 | 2.4 | 3.4 | 2.6 | 4.2 | 3.4 | ||||
| 2 | 0.8 | 2.0 | 2.3 | 0.7 | 3.1 | 1.8 | 3.3 | 2.1 | 4.1 | 2.9 | 4.3 | 3.2 | ||
| 3 | 1.0 | 2.4 | 3.2 | 1.8 | 4.0 | 2.7 | 4.2 | 2.9 | 5.2 | 4.0 | ||||
| 4 | 1.2 | 2.7 | 3.0 | 1.2 | 3.8 | 2.3 | 4.0 | 2.5 | 5.0 | 3.6 | ||||
| 5 | 1.5 | 3.2 | 2.8 | 1.0 | 3.6 | 1.7 | 3.8 | 2.0 | 4.8 | 3.2 | ||||
O conteúdo acima resume a experiência adquirida com o tratamento de problemas e operações comuns durante o processo de rebitagem em chapa metálica produção e transformação.
É de salientar que algumas fábricas conseguiram automatizar parcialmente os mecanismos automáticos de alimentação e rebitagem. Esta solução de automatização é benéfica para evitar, em grande medida, os erros humanos. No entanto, o grau de automatização implementado varia devido a factores como o custo, a tecnologia, a variedade de produtos, o tipo e a dimensão dos lotes.
Quer opte por um esquema de produção manual, semi-automático ou totalmente automático, as informações apresentadas acima podem ser úteis no seu processo de produção.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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