O caso do laser blanking em estamparia automotiva

Jul 04, 2023

Blanking é provavelmente a operação de impressão mais dura e violenta. O corte a laser é uma alternativa para estampadores que usam impressoras de transferência, simples e tandem. Imagens fornecidas

Blanking é provavelmente a operação de impressão mais dura e violenta. A força de impacto deve estar no máximo para romper o metal. A força de ruptura pode causar estragos tanto na prensa quanto na matriz, deixando rebarbas, bordas endurecidas pelo trabalho e distorções em seu rastro.

Os efeitos aumentam ainda mais com os tipos de aço e alumínio de alta resistência.

Enquanto as operações de matriz progressiva continuam a executar o blanking como o primeiro estágio da operação, os estampadores que usam prensas de transferência, simples e em tandem para conformação podem optar por realizar o blanking como uma operação de corte a laser.

Contabilizando os custos de ferramentas para ciclos de mudança de modelo de seis anos ou menos, bem como o aumento da utilização de material, o laser blanking faz sentido para volumes de até 100.000 unidades por ano. Para volumes de modelo de 60.000 unidades por ano ou menos, o corte a laser faz sentido desde o início do lançamento inicial do veículo, dada a capacidade de eliminar o custo da matriz de corte, bem como a manutenção do ferramental.

Em termos de mercado de reposição, o blanking a laser é um slam dunk porque elimina bobinas de corte para caber em matrizes mestres, pois os blanks podem ser aninhados de forma eficiente em qualquer largura de bobina. Ele também elimina a preparação associada à preparação e recondicionamento de matrizes que ficaram ociosas durante um período de tempo entre os usos.

Não há uma resposta. Muitos sistemas de blanking a laser têm um design modular que permite a integração de vários cabeçotes para que o sistema possa ser configurado de acordo com os requisitos do estampador.

As partes externas típicas do corpo, como a maioria está disposta atualmente, podem funcionar de 12 a 25 golpes por minuto (SPM) em uma configuração de duas cabeças. Os lados complexos do corpo tendem a funcionar na faixa de 4 a 6 SPM. Alguns estampadores reconfiguraram os blanks para aumentar as taxas de produção, permitindo-lhes produzir peças na faixa de 30 a 40 SPM. Isso, no entanto, geralmente ocorre com o custo da utilização de material e do corte adicional nas matrizes de conformação.

Peças estruturais internas mais espessas geralmente funcionam na área de 6 a 10 SPM, mas as configurações com seis cabeçotes de corte a laser aumentarão essa taxa para 30 a 40 SPM.

Todos os tipos de aço e alumínio são excelentes candidatos para o corte a laser, bem como alguns materiais exóticos. À medida que a tecnologia a laser continua avançando em um ritmo incrível, outros materiais tornam-se viáveis ​​como parâmetros de corte para diferentes materiais – como material laminado e compósitos – e medidores são desenvolvidos. As espessuras geralmente variam de 0,02 polegada (0,5 milímetro) a 0,14 polegada (3,5 mm), porque a maioria dos sistemas de supressão a laser alimentados por bobina são configurados com linhas de alimentação de bobina e lasers de fibra. Mas, à medida que a tecnologia de nivelamento e laser continua a crescer, medidores de material ainda mais espessos que 0,19 pol. (5 mm) são executados.

As peças brutas cortadas a laser têm uma zona afetada pelo calor (HAZ), que é a área da borda cortada a laser até a peça bruta. No entanto, com o aumento das velocidades de corte a laser de hoje, o HAZ foi significativamente reduzido. Para materiais de 0,08 pol. (2,0 mm) e mais finos, essa zona é inferior a 0,008 pol. (0,2 mm). O endurecimento dentro dessa zona é menor do que para peças cortadas mecanicamente, e a distância da aresta até a área não afetada é significativamente menor.

Os furos cortados a laser não estão sob compressão e, portanto, não têm condições de borda endurecida por pressão.

O blanking mecânico dos mais novos aços de alta resistência (HSS) e alumínios de alta resistência (HSA) usados ​​em esforços de redução de peso de veículos produz microfraturas ao longo de toda a borda de cisalhamento do blank. Isso geralmente resulta em altas taxas de rejeição de espaços em branco no processo de conformação. A supressão a laser elimina esse problema.

Diferentes sistemas de corte a laser da bobina oferecem vários métodos para remoção de peças e separação de refugos. Na maioria dos sistemas, o blank acabado é retirado por um robô ou pórtico de empilhamento da bobina, deixando o esqueleto para trás para ser tratado. Alguns sistemas oferecem a capacidade de remover pedaços menores de sucata a montante.