Nas áreas de conformação de metais e fabricação de componentes estruturais elétricos, as chapas de aço galvanizado são amplamente utilizadas em suportes, caixas e componentes de montagem devido à sua combinação de resistência à corrosão e boa usinabilidade. No entanto, os defeitos de fissuração durante a estampagem e o estiramento continuam a ser um problema técnico significativo para alguns utilizadores a jusante. Isso é especialmente verdadeiro durante processos de estampagem profunda ou de dobra complexa, como estampagem de metal de repuxo profundo galvanizado em aço carbono, onde até mesmo pequenas flutuações nas propriedades do material podem ser amplificadas, impactando diretamente o rendimento do produto acabado.
Um processo de produção típico para uma linha de galvanização inclui: enrolamento-de endurecimento a frio, desengorduramento e limpeza, recozimento contínuo, galvanização, acabamento, nivelamento de tensão, revestimento de rolo, aquecimento por indução, resfriamento de ar, inspeção de qualidade e lubrificação final e embalagem. Esses estágios estão interligados e qualquer perda de controle sobre qualquer parâmetro pode ter um efeito cascata nos processos subsequentes de conformação de aço carbono.
Primeiro, a temperatura de recozimento é uma variável chave que determina as propriedades mecânicas de um material. Durante o recozimento contínuo, o controle da temperatura e do tempo de retenção permite que a estrutura-laminada a frio recristalize e atinja o tamanho de grão desejado. Quando a temperatura de recozimento é muito baixa, a recristalização é insuficiente, resultando em grãos finos, alto limite de escoamento e alongamento insuficiente. Os materiais neste estado têm reservas limitadas de plasticidade durante a estampagem e são propensos a fissuras em áreas de concentração de tensão.
Por outro lado, se a temperatura de recozimento for muito alta, poderá causar grãos anormalmente grossos. Embora a resistência ao escoamento diminua, a resistência à tração diminui ainda mais significativamente, resultando em um desequilíbrio entre a resistência geral e a tenacidade, tornando o material propenso à fratura instantânea durante o teste de tração. Para peças estampadas-de aço carbono laminado a frio, um regime de recozimento estável é fundamental para garantir o desempenho da estampagem; portanto, a temperatura normalmente é controlada dentro de uma faixa razoável e as flutuações de temperatura do forno são mantidas controláveis.
Em segundo lugar, as condições de lubrificação do processamento afetam diretamente o comportamento do fluxo do material na matriz. A rugosidade superficial do aço galvanizado determina sua capacidade de retenção de óleo; a morfologia de superfície apropriada ajuda a formar uma película de óleo estável e reduz o coeficiente de atrito. Na produção de peças personalizadas para estampagem e dobra de chapas metálicas, a aplicação insuficiente de óleo aumenta a resistência ao atrito entre a chapa metálica e a matriz, aumentando significativamente a tensão de tração local e induzindo rachaduras. A aplicação excessiva de óleo causa deslizamento durante o corte ou conformação contínua, afetando a precisão do posicionamento e a estabilidade do ciclo. Portanto, o controle da aplicação de óleo deve ser sistematicamente compatível com a espessura da chapa metálica, profundidade de estampagem e estrutura da matriz.
Terceiro, o projeto coordenado da espessura do material e da folga da matriz é um fator técnico chave na prevenção de rachaduras na estampagem. Durante a estampagem, uma folga razoável da matriz garante uma deformação uniforme do material nas zonas de cisalhamento e tensão. Uma folga muito pequena aumenta a tensão de cisalhamento e agrava o endurecimento do material; uma folga muito grande pode causar rebarbas ou concentração de tensão. Para peças estampadas de aço carbono ou peças estampadas GI, o projeto da matriz deve considerar totalmente o desvio real da espessura do material e os efeitos do revestimento para evitar rachaduras nas bordas devido ao ajuste inadequado.
Quarto, a qualidade metalúrgica tem um impacto fundamental no desempenho da estampagem. Inclusões, partículas não{1}}metálicas ou defeitos de indentação de matéria estranha no aço fundido podem formar iniciações de microfissuras durante a formação subsequente. Quando os materiais são submetidos a cargas de tração, as áreas de inclusão, devido ao alongamento local insuficiente, são altamente suscetíveis de se tornarem pontos de início de propagação de fissuras. Este problema é particularmente proeminente na produção de componentes estruturais, tais como estampagem de aço revestido de zinco ou estampagem de suporte de aço galvanizado. Portanto, fortalecer o controle de limpeza durante a produção de aço e o lingotamento contínuo é um pré-requisito para melhorar a segurança da estampagem.
Para abordar estas causas, a indústria normalmente adota medidas sistemáticas de melhoria. Primeiro, o processo de recozimento é otimizado, estabilizando a temperatura alvo em aproximadamente 850 graus e garantindo que as flutuações de temperatura estejam dentro de limites aceitáveis através de sistemas de monitoramento on-line para obter uma estrutura de grão uniforme. Em segundo lugar, o tipo e a quantidade de óleo antiferrugem-de estampagem são selecionados adequadamente para combinar as condições de lubrificação com a profundidade de estampagem. Terceiro, controlar a força de laminação durante o processo de acabamento, por exemplo, mantendo-a acima de 1.200 kN, pode melhorar o formato da folha e a condição da superfície, melhorando a estabilidade da conformação subsequente. Simultaneamente, a verificação e manutenção das folgas da matriz são reforçadas para garantir que a capacidade de deformação do material seja consistente com o projeto da matriz.
Na área de equipamentos elétricos, como estampagem de aço galvanizado para gabinetes de relés, são impostos altos requisitos à precisão dimensional e à integridade da superfície. As fissuras podem não só afectar a resistência estrutural, mas também reduzir potencialmente o nível de protecção. Da mesma forma, na fabricação de estampagem de placas de montagem de aço galvanizado ou peças elétricas de aço, a qualidade da estampagem afeta diretamente os resultados subsequentes de soldagem e montagem. Para peças estampadas soldadas-de aço que exigem soldagem, o impacto do revestimento na entrada de calor da soldagem também deve ser considerado para evitar degradação localizada do desempenho.
Vale a pena notar que diferentes cenários de aplicação têm diferentes requisitos para propriedades de materiais. Por exemplo, no campo de peças de estampagem de pequenas chapas de aço inoxidável personalizadas da indústria, o aço inoxidável é o material principal. No entanto, em algumas aplicações-sensíveis ao custo ou estruturalmente reforçadas, o aço carbono galvanizado ainda tem uma vantagem competitiva. Portanto, em aplicações práticas, os estampados personalizados de aço carbono geralmente exigem uma avaliação abrangente considerando propriedades mecânicas, proteção de superfície e conformabilidade.
No geral, rachandoEstampagem de aço galvanizado de painel elétriconão é causado por um único fator, mas sim pelos efeitos acoplados de múltiplos fatores, incluindo qualidade metalúrgica, regime de tratamento térmico, condições de lubrificação e projeto do molde. Por meio do-controle completo de qualidade do processo e da otimização de parâmetros, o risco de rachaduras pode ser significativamente reduzido e o rendimento de conformação e a estabilidade das peças estampadas de aço carbono podem ser melhorados. À medida que os requisitos do setor de manufatura para alta consistência e alta confiabilidade continuam a aumentar, o monitoramento-orientado por dados e o gerenciamento refinado de processos se tornarão a direção do desenvolvimento futuro.
Contate-nos
Para obter informações sobre soluções de controle de trincas e recomendações de seleção de materiais para estampagem de aço galvanizado, entre em contato conosco para obter suporte técnico adequado ao seu projeto.
