A arte e a ciência de dobrar chapas metálicas

Um suporte para motor. Um gabinete resistente. Um suporte de 43,7°. O hack médio requer pelo menos uma peça de metal em ângulo, e a melhor ferramenta para fazer uma ainda é a boa e velha prensa dobradeira. Dobrar peças requer algumas reflexões extras no design e layout dos padrões planos, portanto, se você quiser saber sobre tolerâncias de dobra, dedução de dobra e como dobrar peças precisas mesmo sem prensa, continue lendo.

Os métodos de dobra mais comuns, mas certamente não os únicos, são a dobra a ar e o assentamento. Eles podem ser feitos na mesma prensa dobradeira e geralmente não requerem mais de 25 toneladas de pressão para uso em oficina de uso geral. Uma prensa dobradeira também vem com um medidor traseiro manual ou controlado por CNC que permite posicionar a linha de dobra com precisão. Assim como todas as prensas, as prensas dobradeiras são um pouco enganosas quanto ao seu potencial de perigo. Eles parecem calmos e se movem lentamente, mas no momento em que sua força atinge o material, as coisas podem acontecer muito rapidamente.

No entanto, se você não conseguir acesso a uma prensa dobradeira, não estará completamente sem sorte. Existem técnicas de ranhuramento, onde o material é enfraquecido na linha de dobra apenas o suficiente para fazer uma bela dobra em aço de até 1/4 “usando nada mais do que uma morsa de bancada.

Air Bending usa uma ferramenta de punção e uma matriz inferior geralmente em forma de V. O perfil do punção define o raio da dobra enquanto a profundidade do traço define o ângulo da dobra. Como a profundidade do curso é ajustável na máquina, a dobra a ar permite dobrar o material em folha em um ângulo arbitrário sem substituir a matriz ou as ferramentas de punção. A abertura da matriz inferior deve ser escolhida adequadamente dependendo da espessura do material e do raio de curvatura, e uma boa regra é de 6 a 12 vezes a espessura do material. Isso garantirá bons resultados e uma longa vida útil da ferramenta. No entanto, você notará rapidamente que mesmo oficinas profissionais usam sua matriz inferior de 3/4 “para praticamente qualquer coisa, então é isso. Depois que o punção for liberado, o material irá saltar um pouco para trás, o que deve ser compensado dobrando demais o material. A dobra a ar não é ótima em termos de precisão angular, mas pode acomodar diferentes materiais, espessuras de material e ângulos de dobra sem reequipamento.

Assim como a dobra a ar, o assentamento usa um punção e uma matriz inferior em forma de V. No entanto, o punção pressionará o material contra as superfícies internas da matriz inferior, de modo que o ângulo da ferramenta inferior defina o ângulo de dobra. Portanto, o método requer matrizes inferiores separadas e reequipamento para cada ângulo de curvatura, bem como pressão significativamente maior. No entanto, é mais preciso e tem menos retorno elástico do que a flexão a ar. O que você normalmente encontrará em uma oficina de uso geral ou makerspace é uma prensa de freio equipada com uma matriz inferior de 90° para assentamento, e para qualquer ângulo de curvatura menor que 90° a mesma matriz será usada para dobra a ar. Contudo, como o assentamento envolve forças maiores, também é mais importante usar as matrizes corretas. Uma regra prática diz que 8 vezes a espessura do material resulta em uma boa abertura na parte inferior da matriz. No entanto, como a abertura geometricamente correta também depende do raio de curvatura, existem formas melhores de calcular a largura da abertura.

Para definir a região de dobra e reduzir a força necessária para dobrar uma peça de chapa metálica até algo que você possa manusear sem uma prensa de freio, ranhuras podem ser cortadas na linha de dobra para enfraquecer seletivamente o material. É semelhante à flexão de corte, mas menos frágil. Slotting é uma ótima técnica para obter gabinetes e estruturas metálicas personalizadas para pequenos projetos robóticos e até mesmo grandes estruturas descarregadas. No entanto, uma vez que obviamente enfraquece o material, é proibido para peças pesadas que suportam cargas que dependem da integridade estrutural da região dobrada. Existem até métodos patenteados que usam certos padrões de ranhuras e, mesmo que a ideia por trás deles seja bastante simples, eles podem ser bastante engenhosos.

Dependendo do ângulo e do raio de curvatura, o material na região de dobra é deformado. Para obter as dimensões finais da peça que pretendemos, temos que levar isso em consideração de antemão. A maioria das ferramentas CAD profissionais, como Solidworks ou Rhino, farão toda a matemática de dobra para você, mas, infelizmente, muitas outras boas ferramentas, como Fusion 360, OpenSCAD ou FreeCAD, exigem que você obtenha plug-ins adicionais, use calculadoras on-line ou faça as contas manualmente.