Natal Pasqualetti Neto*

 

 

É muito comum os usuários de prensas selecionarem um determinado equipamento devido à força requerida pela sua ferramenta.

 

Esta maneira de selecionar uma prensa é incorreta pois, além da força, é necessário levar em conta o trabalho que vai ser feito. A prensa não faz apenas força, ela realiza um trabalho.

 

Quando falamos em trabalho, estamos nos referindo à energia da prensa.

 

Conceitos básicos

 

· Força

O conceito de força é fácil de entender, pois ele faz parte do nosso dia a dia. Por exemplo, se eu estiver carregando um galão de 5 litros de água, eu sei que estou fazendo uma força de 5 kgf.

 

A unidade oficial de força é o “N” (Newton), sendo

1 kgf ~ 10 N

 

 

· Trabalho (Energia)

O trabalho é difícil de entender, pois é abstrato. Por definição, o trabalho é a força pela distância percorrida:

T = F x d 

Em que “T” é o trabalho, “F” é a força e “d” é a distância.

 

A unidade oficial de trabalho é o “J” (Joule), que é a força de 1 N (Newton) multiplicada pela distância de 1 m (metro):

1 J = 1 N x 1 m

 

Observação: “k” (quilo) é um fator de multiplicação por mil (x1.000).

 

 

Agora vamos entender a força e o trabalho na peça a ser estampada.

Força e trabalho em um corte simples.

 

 

Na figura acima, vamos supor os seguintes valores:

Força necessária para o corte = 150 ton ou 1.500 kN;

Espessura da chapa = 2 mm ou 0,002 m;

 

F = 1.500 kN;

T = 1.500 x 0,002 = 3 kJ.

 

Para a estampagem desta peça vamos precisar de uma força de 1.500 kN, e energia de 3 kJ.

 

Força e trabalho em uma operação de repuxo.

 

 

Para fazer um repuxo vamos ter de segurar a chapa. Neste caso, além da força de repuxo, teremos também a força do prensa-chapa. Já a distância percorrida, será a profundidade do repuxo.

 

Na figura acima, vamos supor os seguintes valores:

Força necessária para o corte = 150 ton ou 1.500 kN;

Força necessária para prender a chapa = 10 ton ou 100 kN;

Profundidade do repuxo = 100 mm ou 0,1 m;

 

F = 1.500 kN + 100 kN = 1.600 kN;

T = (1.500 x 0,1) + (100 x 0,1) = 160 kJ.

 

Para a estampagem desta peça, vamos precisar de uma força de 1.600 kN e energia de 160 kJ.

 

Vamos agora usar como exemplo uma prensa mecânica e uma prensa hidráulica com as especificações mostradas abaixo.

 

 

A força nominal das duas prensas é de 250 ton ou 2.500 kN. Em se tratando da prensa mecânica, pelo seu princípio de funcionamento, a força vai para o infinito se algo não impedir a chegada do martelo ao PMI (Ponto Morto Inferior).

 

Energia da prensa mecânica = 2.500 kN x 0,006 m = 15 kJ

Energia da prensa hidráulica = 2.500 kN x 0,2 m = 500 kJ

 

Observem que a energia da prensa mecânica é muito pequena quando comparada à da prensa hidráulica. Dessa forma, a aplicação da prensa mecânica é principalmente o corte, mas também faz repuxo raso. A prensa hidráulica faz qualquer peça, mas sua aplicação principal é o repuxo profundo.

 

Finalmente, vamos usar os exemplos apresentados de peças a serem estampadas e das duas prensas, e verificar qual máquina posso utilizar.

 

 

 

Observem que no caso da peça a ser repuxada, a prensa mecânica tem força suficiente, mas não tem a energia necessária. Portanto, a prensa mecânica do nosso exemplo não conseguirá repuxar a peça. 

 

 

 

 

 

 

 

*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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