Natal Pasqualetti Neto*

 

Antes de falar do corte puro, vamos acompanhar uma conformação de peça sem corte.

Prensa Mecânica

O movimento do martelo de uma prensa mecânica excêntrica segue uma curva seno-cosseno conforme é mostrado na figura abaixo.

 

 

No PMS – Ponto Morto Superior – o martelo está parado, com velocidade zero. Durante a descida ele atinge a máxima velocidade no meio curso a 90 ° e a partir daí a velocidade reduz para zero em 180 ° (PMI – Ponto Morto Inferior) para poder iniciar a sua subida. Na subida ele atinge a máxima velocidade no meio curso a 270 ° e a partir daí reduz para zero em 360 ° (PMS – Ponto Morto Superior).

 

Prensa Hidráulica

O movimento de descida na conformação tem a velocidade definida pela vazão de óleo.

 

 

 

Efeito da conformação na estrutura:

 

 

 

Efeito do “corte puro” na estrutura:

 

 

 

Observem que durante o processo do corte puro a estrutura da prensa está toda esticada, mas ao finalizar o corte a força toda desaparece de imediato e então a estrutura retorna bruscamente causando um grande choque em todo o sistema, normalmente acompanhado de um grande estampido.

 

Para deixar claro, imaginem que a estrutura de aço da prensa é um estilingue e que vocês esticam-na com toneladas de força – 200 T, 500 T, 1000 T etc. – e a soltem de uma vez. Isso é o que realmente acontece.

 

 

Efeito nas prensas

No caso da prensa mecânica, esta condição de trabalho danifica a prensa. A vibração gerada causa a soltura das fixações e ainda vazamentos pneumáticos e hidráulicos, enquanto o choque no sistema mecânico danifica mancais e articulações, e até quebra bielas, eixos etc. Como exemplo, cito um cliente cujo produto dependia do corte puro de aço de alta resistência e as prensas excêntricas tinham frequente quebra de biela e eixo excêntrico.

 

Na prensa hidráulica a situação é mais crítica. A força da prensa é gerada pela pressão de óleo e quando o corte puro acontece aquela alta pressão desaparece instantaneamente. Isso, no sistema hidráulico, dá um golpe interno nas tubulações e válvulas, que junto com a vibração gerada solta as conexões, causando vazamentos constantes, além de quebrar os flanges de ligação e causar danos internos nos componentes e instrumentos hidráulicos.

 

O que fazer para amenizar o problema?

 

• Ângulo na ferramenta: uma das primeiras coisas que podem ser feitas, quando possível, é a colocação de um ângulo de corte na ferramenta. Isso reduz a força de corte e o ruído gerado. Mesmo porque o nível de ruído precisa estar dentro do estabelecido pelas normas de segurança.

 

 

O projetista da ferramenta ou o pessoal da ferramentaria pode analisar e indicar o que pode ser feito em cada caso.

 

• Projeto da prensa: a princípio, a prensa pode ser projetada para suportar esta situação de trabalho, porém não é viável, pois teria que aumentar em muito a rigidez estrutural da prensa.

 

• Limitador mecânico de curso: outra coisa que pode ser feita, no caso de prensas hidráulicas pequenas, é a instalação de um limitador mecânico do curso do pistão. Neste caso, o preparador da prensa ajustará o limitador para que, quando o corte ocorrer, haja o bloqueio do pistão da prensa e para que se mantenha a pressão hidráulica em seu interior.

 

Eu já fiz a especificação técnica de uma prensa hidráulica pequena com limitador, para corte de chapa com alimentador automático, a qual está em operação até hoje. 

 

• Sistema de amortecimento hidráulico: existe também, disponível para uso em prensas mecânicas e hidráulicas, um sistema de amortecimento que consiste basicamente em almofadas hidráulicas. A ideia é similar à do limitador mecânico citado acima, mas através de colchão de óleo. O preparador da prensa irá ajustar o curso e a pressão de trabalho do sistema de amortecimento para o momento em que ocorrer o corte.

 

• Dica geral para evitar danos no equipamento no momento do corte puro:

 

1) Prensas mecânicas – limitar o uso da prensa em 60% da capacidade nominal;

 

2) Prensas hidráulicas – limitar o uso da prensa em 40% da força nominal.

 

 

 

 

 

 

*Natal Pasqualetti Neto é engenheiro mecânico pós-graduado em Automação Industrial pelo Centro Universitário FEI (São Bernardo do Campo, SP). Sócio Proprietário da NATAL Treinamento e Consultoria – www.natal.eng.br.

 

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