Controle de Planicidade em Chapa Grossa Média de Alumínio 5052 H32
Chapas grossas médias de alumínio de 6mm a 25mm raramente são compradas pela sua superfície. São compradas pela sua geometria: uma placa de apoio de molde, sapata de matriz, base de gabarito ou gabarito de verificação só funciona se a chapa estiver plana na chegada e permanecer plana após a primeira passada de usinagem. Este artigo explica de onde vem a perda de planicidade emchapas 5052 H32, como é controlada na laminação, e quais tolerâncias devem constar em uma ordem de compra.
Por que a Planicidade Decide a Peça, Não Apenas a Chapa
Em um conjunto de molde, a placa de apoio transfere a força de aperto do pistão para o inserto da cavidade. Uma chapa arqueada concentra a carga de aperto no ponto mais alto, de modo que o inserto se assenta de forma desigual e o resultado aparece mais tarde como rebarba ou desgaste desigual da linha de partição. Em trabalhos de gabarito e gabarito de verificação, a chapa é a superfície de referência, portanto, qualquer empenamento entra diretamente no resultado medido. Um empenamento de 1mm em uma chapa de um metro não é cosmético — é um erro dimensional que se propaga para todas as peças feitas nessa ferramenta.
Onde a Planicidade é Perdida
- Tensão residual de laminação — redução desbalanceada entre as faces, liberada quando o material é removido
- Resfriamento desigual — diferença de temperatura entre as faces curva a chapa à medida que esfria
- Recozimento insuficiente — H32 atingido sem um ciclo de recozimento adequado trava o encruamento na chapa
- Corte com serra — o corte libera tensões de borda, de modo que peças estreitas podem enrolar após o corte
- Usinagem — remover 2 a 3mm de uma face muda o equilíbrio de tensões e a chapa empena
- Armazenamento — chapas empilhadas em solo irregular adquirem uma deformação permanente sob seu próprio peso
Como a Planicidade é Controlada na Produção
- Recozimento antes da última passada — recristalização completa limpa o histórico de laminação, então H32 é construído em passadas controladas
- Nivelamento por tensão — tensão controlada através de um nivelador remove o empenamento longitudinal e a onda de borda
- Redução balanceada — força de laminação simétrica para que ambas as faces suportem tensões residuais iguais
- Resfriamento simétrico — resfriamento controlado em toda a largura após laminação a quente
- Descanso antes da inspeção — a chapa se estabiliza antes da medição, nunca medida quente
- Verificação com placa de granito — planicidade verificada com calibre de folga ou relógio comparador na cabeça, meio e cauda
Tolerância de Espessura por Bitola
| Espessura | Tolerância Típica | Onde é Usado |
|---|---|---|
| 6 - 10mm | +/-0.15mm | Placas de calço, placas espaçadoras, placas laterais de transportador |
| 12 - 16mm | +/-0.20mm | Placas de gabarito, bases de guias, placas de extremidade de tanque |
| 18 - 20mm | +/-0.25mm | Placas de aperto de molde, tampos de mesa de máquina |
| 22 - 25mm | +/-0.30mm | Placas de apoio de molde, sapatas de matriz, bases de automação |
Figuras de Planicidade e Tensão a Especificar
| Propriedade | Especificação Prática | Efeito na Usinagem |
|---|---|---|
| Planicidade | Máx. 3mm por metro | A chapa é fixada sem calços |
| Alívio de tensão | Recozida e endireitada antes da última passada | Sem movimento após corte com serra |
| Estabilidade de usinagem | Plana após remoção de 2 - 3mm de uma face | Fresagem unilateral é suficiente |
| Consistência da bitola | Medida na cabeça, meio e cauda | Construção consistente da altura do molde |
5052 H32 Comparado com 6061 T6
| Item | 5052 H32 | 6061 T6 |
|---|---|---|
| Resistência à tração | 215 - 275 MPa | 290 - 310 MPa |
| Resistência à corrosão | Excelente, grau marinho | Bom |
| Soldabilidade | Excelente, sem tratamento térmico pós-soldagem | Ruim, perda de resistência na zona afetada pelo calor |
| Estabilidade de tensão após usinagem | Bom em H32 com recozimento adequado | Bom apenas em chapa esticada T651 |
| Custo do material | Menor por quilo | Maior por quilo |
| Melhor ajuste | Placas de apoio de molde, quadros soldados, chapa para oficina úmida | Componentes de matriz de alta tensão |
Para compradores de ferramentas, a conclusão é simples. Onde a chapa suporta carga de aperto, vê refrigerante ou óleo hidráulico, ou é soldada em uma estrutura de máquina, 5052 H32 oferece resistência adequada com melhor resistência à corrosão e comportamento de soldagem a um custo de material menor. Onde uma seção fina suporta a maior tensão, 6061 T6 ou T651 permanece correto, e T651 esticada é preferida porque o esticamento alivia a tensão na direção do comprimento.
Compra Lista de verificação para chapa plana
- Declare a planicidade como um número, por exemplo, máx. 3mm por metro, não como "plana"
- Declare a tolerância de espessura por faixa de bitola, não um valor único para toda a faixa
- Pergunte se a chapa é recozida antes da última passada e solicite a rota de têmpera
- Solicite leituras de bitola na cabeça, meio e cauda em vez de um único valor
- Exija o número do lote no Certificado de Teste de Laminação para rastreabilidade
- Para usinagem em uma face, solicite estabilidade de usinagem, não apenas planicidade de entrada
- Confirme a embalagem e o empilhamento, pois o suporte inadequado em trânsito anula a boa planicidade de laminação
Perspectiva
À medida que moldes, gabaritos e estruturas de automação se movem em direção a tolerâncias de montagem mais rigorosas, a planicidade está se tornando um item de especificação em vez de uma impressão de qualidade. Laminações que controlam a tensão residual na etapa de laminação e documentam a planicidade por chapa estão em melhor posição do que laminação que cotam apenas liga e espessura. Para os compradores, a mudança é simples: coloque o número na ordem de compra.