Escolhendo um lubrificante para estampagem profunda

Um dos métodos de usinagem mais comuns é o desenho, que envolve a formação de chapas metálicas planas em peças em "forma de xícara". Se a profundidade do copo formado for igual ou maior que o raio do copo, o processo é chamado de estampagem profunda.

A estampagem profunda envolve a colocação de uma folha de metal em branco sobre uma matriz moldada e a pressão do metal na matriz com um punção (consultefigura 1 ). A peça produzida pode ser cilíndrica ou em forma de caixa com lados retos ou cônicos ou com uma combinação de lados retos, cônicos ou curvos.

O punção deve fornecer força suficiente para que o metal seja puxado sobre a borda da abertura da matriz e flua para dentro da matriz. A folha de metal em branco deve ser forte e dúctil o suficiente para evitar a quebra em áreas onde o metal flui da face do punção para as laterais do punção.

A característica da estampagem profunda é a alta pressão - da ordem de 100.000 libras por polegada quadrada (PSI) - envolvida na operação. Para lidar com tamanha força, a escolha do lubrificante é fundamental para o sucesso da operação. Sob tal pressão, o lubrificante de desenho deve:

Os compostos de trefilação usados ​​em estampagem profunda são conhecidos como lubrificantes de limite. As superfícies de ferramentas e chapas metálicas são pressionadas tão firmemente que o líquido é espremido e apenas um filme adsorvido muito fino permanece. Este filme forma um "limite", impedindo o contato direto de metal com metal sob condições de alta pressão e temperatura produzidas durante a operação de estampagem profunda. A lubrificação adequada evita o atrito, que causa aquecimento e pode levar à quebra do lubrificante.

Diferentes tipos de lubrificantes de desenho são usados, dependendo da profundidade de um desenho particular. Geralmente, a eficácia de um lubrificante de estampagem profunda depende de sua capacidade de formar uma película adsorvida de resistência e oleosidade suficientes na superfície do metal que está sendo estampada.

Três tipos de lubrificantes de trefilação são usados:

Um lubrificante típico usado para desenho é um material do tipo pasta de sabão/gordura que tem uma formulação de 5% de sabão, 25% de óleo, 25% de água e 45% de sólidos.

O sabão e o óleo são responsáveis ​​por formar o filme adsorvido entre a superfície do metal e a matriz, e os sólidos incluem materiais como grafite, giz, óxido de zinco, carbonatos e boratos. que ajudam ainda mais na formação do filme limite entre a superfície do metal e a matriz. A combinação de óleo, água e sabão ajuda a formar a emulsão, evitando a separação do produto. Além desses componentes principais, a formulação do lubrificante pode incluir aditivos como antiespumantes e biocidas.

Um composto lubrificante pode ser usado como pasta ou como líquido depois de diluído com água, dependendo da concentração necessária e da severidade da operação de trefilação. Os métodos para aplicar lubrificante em chapas metálicas incluem mergulhos, cotonetes, escovas, limpadores, rolos ou recirculação. Destes, os três mais comuns são:

Gorduras animais e óleos de petróleo têm sido tradicionalmente usados ​​como produtos do tipo pasta em estampagem profunda. Embora as gorduras animais sejam componentes baratos de tais compostos, elas podem ser difíceis de remover, mesmo quando as peças estiradas e moldadas seguem imediatamente para um sistema de limpeza. Eles também podem carregar e "matar" um tanque de limpeza rapidamente, e espuma de sabão difícil de dissipar pode se formar rapidamente quando produtos de limpeza altamente alcalinos são usados ​​com os compostos.

A remoção do lubrificante de uma peça conformada após a operação de estampagem profunda é importante porque qualquer lubrificante deixado para trás pode interferir nas etapas subsequentes da fabricação da peça. Óleos minerais, gordura animal e óleos vegetais podem ser removidos com um solvente orgânico por emulsificação ou saponificação, ou com um limpador alcalino aquoso. As graxas também podem ser removidas da chapa de metal com um solvente orgânico ou um limpador alcalino. No entanto, um limpador alcalino pode ser mais lento na remoção do lubrificante de desenho.

Os sólidos são mais difíceis de remover porque não são facilmente solúveis. A presença de sólidos geralmente requer o uso de métodos de limpeza adicionais.