Procedimento de laminação de chapas: Guia de operação passo a passo

Preparação

Operador:

Para realizar a operação de laminação em uma dobradeira de rolos (também conhecida como rolo de chapa ou máquina de laminação), é essencial que o operador conheça bem a estrutura e a operação da máquina.

O processo de laminação normalmente requer dois operadores: um para controlar a máquina e supervisionar todo o processo, e outro para auxiliar no manuseio e na orientação do material. Ambos os operadores devem trabalhar em coordenação para obter um processo de laminação preciso e eficiente para a peça de trabalho.

Verificação do equipamento

Antes de usar o máquina de laminaçãoPor isso, é fundamental realizar uma inspeção completa:

1. Dê partida na máquina e verifique se a pressão do sistema hidráulico está dentro da faixa operacional normal.
2. Verifique se o suporte lateral (às vezes chamado de "lado virado" ou "drop-end") pode ser aberto e fechado sem problemas.
3. Certifique-se de que todos os roletes, especialmente o rolete inferior, girem livre e corretamente. Isso confirma que o sistema de acionamento está funcionando corretamente.

Comissionamento de rolos de chapa

1. Realize uma inspeção visual e faça os ajustes necessários para garantir que os roletes superior e inferior estejam paralelos entre si. Isso é fundamental para obter uma curvatura uniforme ao longo do comprimento da peça de trabalho.
2. Ajuste a distância central entre os roletes de acordo com a espessura do material e o raio de curvatura desejado. Consulte as especificações da máquina e os gráficos de laminação para obter as configurações adequadas.

Considerações sobre materiais

Ao laminar uma chapa de aço, certifique-se de que seus parâmetros estejam dentro dos recursos da máquina:

• Resistência ao escoamento do material
• Diâmetro mínimo de laminação permitido
• Largura e espessura da placa
• Capacidade da máquina (força e torque)

A qualidade da superfície da chapa de aço deve atender aos seguintes critérios:

• Superfície lisa sem defeitos perceptíveis ao longo das bordas de corte
• Plano e limpo, livre de incrustações ou arranhões profundos que possam afetar a qualidade da laminação

Preparação de materiais

Antes da laminação, considere as seguintes etapas de preparação do material:

1. No caso de aços com teor médio de carbono (por exemplo, aço 45# ou AISI 1045), o recozimento de toda a chapa pode ser necessário para melhorar a conformabilidade e reduzir o risco de rachaduras durante a flexão.
2. Os aços com baixo teor de carbono geralmente não requerem tratamento térmico antes da laminação, pois são mais dúcteis e mais fáceis de moldar.

Consulte sempre as especificações do material e as diretrizes de engenharia para a preparação adequada de tipos específicos de aço.

Processo de pré-dobra para dobradeira de rolos

Alinhamento

1. Posicionamento da placa: Coloque a placa na máquina de dobragem de rolos.
2. Alinhamento visual: Alinhe a borda superior do rolete paralelamente à borda de corte da placa usando métodos visuais.
3. Margem de erro: Certifique-se de que qualquer erro de alinhamento esteja dentro da faixa de ±0,5 mm.

Circular rolante

1. Aplicação da pressão inicial:
   • Aplique uma pressão contínua de 15 mm no círculo externo do rolo superior contra a superfície da placa.
   • Controle a rotação do cilindro inferior usando um controle de jog.
   • Interrompa a rotação do rolo inferior quando o comprimento do arco da placa atingir entre 600 e 800 mm.
2. Aplicação de pressão subsequente:
   • Aplique uma pressão de 10 mm no cilindro superior.
   • Gire o cilindro inferior e pare-o quando a extremidade da placa se tornar tangente ao cilindro inferior.
3. Repetição para o comprimento de arco desejado:
   • Repita o processo de pressionar o rolete superior e girar o rolete inferior.
   • Continue até que o comprimento do arco da folha de pré-dobragem corresponda ao comprimento do arco da amostra.

Garantia de uma transição tranquila

• Transição suave: Certifique-se de que o arco circular pré-curvado faça uma transição suave para a borda reta.
• Evitar curvatura morta: Evite qualquer fenômeno de dobra morta para evitar dificuldades na correção do arredondamento durante o processamento subsequente.

Pré-dobragem da outra extremidade

• Processo de repetição: Aplique o mesmo método de pré-dobragem à outra extremidade da placa.

Laminação circular

Procedimento de laminação pré-dobra

Configuração inicial

1. Aplicar pressão inicial:
   • Antes de iniciar a rotação contínua do cilindro inferior, aplique uma pressão contínua de 15 mm no cilindro superior. Essa pressão deve ser baseada na superfície de contato da placa.
   • Use a função jog para girar levemente o rolo inferior para garantir que todos os rolos estejam funcionando corretamente.
2. Precauções de segurança:
   • Não use a engrenagem para acionar o rolo inferior continuamente durante esse procedimento para evitar acidentes.
   • Os operadores devem estar atentos ao iniciar a máquina de laminação. O operador auxiliar deve fornecer comandos precisos e em tempo hábil, especialmente nas áreas em que o operador principal tem pontos cegos visuais.

Rolando o círculo

3. Pressionando o rolo superior:
   • Para formar um círculo, pressione repetidamente o rolo superior.
   • Quando a distância entre as duas extremidades da placa atingir 800 mm, reduza a pressão de prensagem do rolo superior em incrementos de 3 a 5 mm até que as duas extremidades fiquem próximas.
4. Deslocamento da placa de monitoramento:
   • Durante o processo de laminação, observe se a placa fica deslocada. Se o deslocamento visual for superior a 10 mm, interrompa o processo de laminação para corrigir o erro.

Correção do deslocamento da placa

5. Ação corretiva:
   • Levante o rolo superior em 30 mm.
   • Mova a placa na direção oposta até que o material do cilindro de aço esteja totalmente solto.
   • Empurre o rolete inferior para pressionar o rolete superior de volta à sua posição original e continue rolando o círculo.

Alinhamento de bordas e solda a ponto

6. Alinhamento da borda do cilindro:
   • Em geral, a borda do cilindro não ficará perfeitamente alinhada após a laminação.
7. Solução de alinhamento:
   • Levante o rolo superior em 5 mm.
   • Coloque uma esteira de chapa de aço de 3 mm sob a posição de deslocamento que entra em contato com o rolete inferior.
   • Use o controle de jog para mover a almofada para a posição entre a placa e o rolo inferior.
   • Pressione o rolo superior em 3 a 5 mm para mover a placa na direção do alinhamento.
   • Controle o controle do rolo inferior para alinhar a superfície circular com precisão, usando uma amostra ou régua para medição.
8. Soldagem a ponto:
   • Depois de confirmar que o alinhamento está correto, realize a soldagem por pontos nas posições correspondentes.
   • Assegure-se de que as soldas por pontos estejam livres de defeitos, sejam resistentes e eficazes.

Laminação circular sem pré-dobra

O processo de laminação circular sem pré-flexão é fundamentalmente semelhante ao processo de laminação com pré-flexão, com algumas distinções importantes que devem ser cuidadosamente gerenciadas para garantir resultados de alta qualidade.

Principais considerações

1. Ausência de pré-dobragem:
   • Nesse processo, a chapa é laminada diretamente sem a etapa inicial de pré-curvatura. Isso requer um controle preciso para evitar deformações indesejadas ou inconsistências no produto final.
2. Evitando o dead bending:
   • Durante todo o processo de laminação, é fundamental garantir que não ocorra dobra morta, que se refere à dobra excessiva e não intencional da chapa. Isso pode ser obtido mantendo-se a pressão e o alinhamento consistentes durante a operação de laminação.
3. Alinhamento das bordas antes da soldagem a ponto:
   • Antes da soldagem por pontos, é essencial garantir que as duas bordas retas da chapa estejam perfeitamente retas ou ligeiramente para dentro (côncavas com um desvio de no máximo 10 mm). Esse alinhamento é fundamental quando as duas extremidades da chapa são unidas para formar um círculo completo. O alinhamento adequado das bordas ajuda a obter uma junta de solda forte e sem emendas.

Etapas do processo

1. Configuração inicial:
   • Posicione a placa corretamente na máquina de laminação, garantindo que ela esteja alinhada adequadamente para evitar qualquer desalinhamento inicial que possa causar defeitos.
2. Operação de laminação:
   • Inicie o processo de laminação, aplicando pressão uniforme sobre a chapa. Monitore o processo de perto para garantir que a chapa esteja se dobrando uniformemente sem nenhum sinal de dobra morta.
3. Inspeção de bordas:
   • Após a operação de laminação, inspecione as bordas da chapa. Certifique-se de que elas estejam retas ou apresentem uma leve concavidade para dentro (≤ 10 mm). Essa etapa é fundamental para obter um ajuste adequado quando as extremidades forem unidas.
4. Preparação para soldagem a ponto:
   • Alinhe as duas extremidades da placa com cuidado. As bordas devem se encontrar perfeitamente para facilitar uma solda forte e uniforme. Qualquer desalinhamento nesse estágio pode levar a pontos fracos na solda e a possíveis problemas estruturais no produto final.
5. Soldagem a ponto:
   • Realize a soldagem por pontos para unir as duas extremidades da chapa. Certifique-se de que a solda seja consistente e forte, fornecendo uma base sólida para qualquer processo subsequente de soldagem ou acabamento.

Diretrizes de soldagem para diferentes tipos de aço

Aço macio (por exemplo, Q235A)

Ao soldar aço doce, como o Q235A, é recomendável usar uma máquina de solda com proteção de gás CO2. Esse tipo de máquina de solda proporciona um arco estável e boa penetração, o que é ideal para aço doce. Veja a seguir as principais etapas e considerações:

1. Preparação da área de solda:
   • Certifique-se de que a área de solda esteja bem ranhurada e limpa. Todos os contaminantes, como ferrugem, óleo ou tinta, devem ser removidos para evitar defeitos na solda.
   • A ranhura deve ter o tamanho adequado para permitir a penetração e a fusão apropriadas do metal de solda.
2. Especificações da junta de solda:
   • A espessura da superfície da junta de solda deve ser inferior a 3 mm. Isso ajuda a obter uma solda forte e uniforme.
   • A altura residual da junta de solda deve ser uniforme. Se a altura exceder 3 mm, ela deverá ser reduzida por meio de lixamento ou esmerilhamento até que atenda ao padrão.
   • A solda deve ser uniforme e livre de defeitos de superfície, como rachaduras, porosidade ou cortes inferiores.

Aço carbono médio (por exemplo, 45#)

No caso de aço carbono médio, como o 45#, são necessárias etapas adicionais para garantir a integridade e o desempenho da solda:

1. Tratamento pós-soldagem:
   • Após a soldagem, o material deve ser arredondado e recozido. O recozimento ajuda a aliviar as tensões internas e a melhorar a resistência e a ductilidade da junta soldada.
   • O processo de recozimento envolve o aquecimento da peça soldada a uma temperatura específica, mantendo-a nessa temperatura por um determinado período e, em seguida, resfriando-a lentamente.
2. Procedimento de soldagem:
   • O procedimento de laminação e soldagem do aço de médio carbono é semelhante ao do aço de baixo carbono. Entretanto, devido ao maior teor de carbono, o aço de médio carbono é mais propenso a rachaduras e exige um controle cuidadoso dos parâmetros de soldagem.

Materiais especiais

Ao trabalhar com materiais especiais, é fundamental seguir um processo de soldagem específico, adaptado às propriedades do material. Os materiais especiais podem incluir aços de alta resistência, aços inoxidáveis ou metais não ferrosos, cada um exigindo técnicas e considerações de soldagem exclusivas:

1. Procedimentos específicos do material:
   • Consulte as diretrizes de soldagem do material para determinar o método de soldagem apropriado, o material de enchimento e os tratamentos pré e pós-soldagem.
   • Materiais especiais geralmente exigem taxas controladas de aquecimento e resfriamento para evitar problemas como distorção térmica ou tensões residuais.
2. Controle de qualidade:
   • Realize inspeções completas das soldas para garantir que elas atendam aos padrões exigidos. Métodos de teste não destrutivos, como testes ultrassônicos ou radiográficos, podem ser necessários para detectar defeitos internos.

Correção da circularidade em dobradeiras de rolos

Configuração inicial

1. Posicionamento do cilindro:
   • Coloque o cilindro de soldagem concluído nos rolos de dobragem de chapas.
   • Certifique-se de que o centro do cilindro esteja alinhado e paralelo à linha central dos rolos de chapa.
   • Posicione o cilindro no centro da máquina de laminação para garantir uma distribuição uniforme da pressão hidráulica.

Pré-dobragem e laminação inicial

2. Laminação de peças planas:
   • Role as partes planas separadamente para frente e para trás antes de realizar a correção da circularidade.
   • A distância da prensa deve ser de 3 a 5 mm a cada vez, até que o arredondamento corresponda à amostra, usando um método de inspeção visual.
3. Rolagem da junta de soldagem:
   • Posicione a junta de solda do cilindro na parte inferior.
   • Ajuste o rolo superior para baixo para fazer contato com o cilindro.
   • Abaixe lentamente o rolo superior e role para frente e para trás com a pressão inicial mais baixa, geralmente não excedendo 15 mm.
   • Nos rolos subsequentes, o cilindro não deve exceder 10 mm por rolo.
   (Consulte a distância de prensagem do cilindro para um ciclo de laminação = diâmetro * espessura da chapa / 10000).

Pressão máxima e rolagem

4. Ajuste da pressão máxima:
   • A distância inferior máxima do cilindro superior para correção do círculo (consulte a pressão máxima do cilindro = diâmetro * espessura da placa / 3000) pode ser ajustada conforme necessário, mas não deve exceder 20% do valor de referência.
5. Distribuição uniforme de estresse:
   • Quando a distância inferior atingir a condição ideal, role mais cinco círculos para garantir uma distribuição uniforme da tensão.
   • Meça a circularidade do círculo interno em um ponto mais baixo do que o diâmetro horizontal.

Ajustes e medições finais

6. Rolagem e medição finais:
   • Abaixe a quantidade no lugar depois de dar cinco voltas para garantir uma distribuição uniforme da tensão.
   • Meça o círculo do diâmetro do cilindro baixando o nível (no sentido horário 7-8 ou 4-5 para o ponteiro das horas).
7. Levantamento do rolo superior:
   • Se o arredondamento do cilindro for consistente após a medição, levante lentamente o rolete superior, aumentando a distância em não mais que 5 mm por volta, geralmente de 2 a 3 mm.
   • Após 3 a 4 voltas, o rolete superior não deve mais entrar em contato com o cilindro.
8. Verificação de circularidade:
   • Meça a circularidade com uma fita métrica. Em geral, um desvio de arredondamento inferior a 10 mm é aceitável.
   • Pode ser necessária uma correção manual adicional do círculo para atender às especificações do desenho.

Correção de Arredondamento Artificial

1. Método de aquecimento por chama:
   • Normalmente, o método de aquecimento por chama é usado para a correção da circularidade.
   • Marque os tamanhos máximo e mínimo e as posições do arco usando uma amostra ou fita métrica. Certifique-se de que as marcas sejam precisas e visíveis.
2. Aquecimento para correção:
   • Aqueça o arco circular não qualificado e as posições de tamanho com uma chama.
   • Para placas grossas, use uma chama elétrica grande para aquecer.
   • Aqueça até cerca de 600-700°C para o aço de baixo carbono Q235, usando aquecimento pontual ou linear para criar uma diferença de temperatura na direção da espessura da chapa de aço. Isso induz à deformação local para obter a correção de circularidade desejada.
3. Medição pós-aquecimento:
   • Após o resfriamento, meça a posição aquecida usando uma amostra e uma fita métrica.
   • Se a medição não estiver dentro das tolerâncias especificadas, use um método de correção circular artificial para alinhar-se aos requisitos do desenho.