Discos de alumínio estampados profundamente

O que são círculos de alumínio estampados por profundidade?

A estampagem profunda de círculos de alumínio é um processo especializado de conformação de metais usado para transformar discos planos de alumínio em peças ocas em formato de copo. Devido à leveza, resistência à corrosão e excelente ductilidade do alumínio, ele é um dos materiais mais comumente usados nesse processo.

Os discos de alumínio para estampagem profunda são normalmente produzidos a partir de bobinas ou chapas de liga de alumínio por meio de corte, estampagem ou corte de precisão. Apresentam diâmetros e espessuras exatos e servem como peças iniciais para operações subsequentes de conformação por estampagem profunda.

A estampagem profunda é uma técnica de conformação de metais que transforma chapas metálicas planas ou discos em objetos ocos ou com formatos complexos — como panelas, frigideiras, componentes automotivos ou recipientes industriais — sem causar fraturas ou rachaduras no material.

Os discos de alumínio estampados são o elo fundamental entre materiais de alumínio de alta qualidade e componentes estampados complexos. O segredo está na combinação perfeita entre "material" e "processo":

• A escolha do material correto (alumínio de alta ductilidade das séries 1xxx e 3xxx com têmpera O) é a base do sucesso.
• O controle de qualidade (precisão dimensional, limpeza da superfície e propriedades mecânicas uniformes) garante uma produção em massa estável.

Características dos círculos de alumínio estampados profundamente

• Alta conformabilidade: fabricado especificamente para atingir grandes profundidades de estampagem sem fissuras.
• Espessura uniforme: garante deformação consistente durante o processo de estampagem profunda.
• Personalizável: disponível em diversas ligas (como 1060, 3003, 5052), diâmetros e espessuras para atender a diferentes necessidades de aplicação.
• Resistência à corrosão: mantém a integridade mesmo em ambientes agressivos.
• Excelente desempenho em estampagem profunda: o material deve apresentar alta ductilidade, alto alongamento e baixa resistência ao escoamento para ser estirado em formatos profundos sem ruptura.
• Boa qualidade de superfície: a superfície deve ser lisa e limpa, livre de riscos, óxidos, manchas de óleo ou impurezas, pois esses defeitos afetam a qualidade da superfície das peças estampadas e podem danificar as ferramentas.
• Propriedades mecânicas uniformes: baixa anisotropia e desempenho consistente garantem deformação uniforme durante a trefilação e evitam o aparecimento de "orelhas" (protuberâncias onduladas na borda).
• Tolerâncias dimensionais precisas: o diâmetro e a espessura devem ser rigorosamente controlados para garantir uma alimentação suave e a consistência do produto na estampagem automática de alta velocidade.

Ligas e graus de alumínio para estampagem profunda de círculos

Nem todas as ligas de alumínio são adequadas para estampagem profunda. As ligas mais comuns são as de alumínio puro e as ligas de alumínio-manganês/alumínio-magnésio, devido à sua excelente conformabilidade.

Série 1xxx em alumínio puro: como 1100 , 1050 , 1060 , 1070 .

Características: quanto maior a pureza (ex.: 1070), melhor a ductilidade, a condutividade elétrica e térmica e a resistência à corrosão, porém com menor resistência mecânica. É um dos materiais mais utilizados para estampagem profunda.

Ligas de alumínio-manganês da série 3xxx: como 3003 , 3004, 3104.

Características: o manganês é adicionado ao alumínio puro, proporcionando uma resistência ligeiramente superior à da série 1xxx, mantendo boa conformabilidade e resistência à corrosão. O alumínio 3003 é amplamente utilizado; os alumínios 3004/3104, com maior resistência, são comumente usados em latas de bebidas.

Ligas de alumínio-magnésio da série 5xxx: como 5052 e 5083.

Características: maior resistência e excelente resistência à corrosão (especialmente adequado para ambientes marinhos), com boa conformabilidade, embora ligeiramente inferior às séries 1xxx e 3xxx. Utilizado para peças estampadas que exigem maior resistência.

Folha de alumínio da série 8xxx: como 8011 e 8021. Comumente usada para peças estampadas muito finas, como caixas de baterias e invólucros de capacitores.

Têmpera: A têmpera O (recozida) é normalmente utilizada, pois é o estado mais macio com a melhor ductilidade, tornando-a ideal para estampagem profunda.

Devido às diferenças de composição, diferentes séries de ligas de alumínio apresentam desempenhos variados em estampagem profunda. As principais opções são as seguintes:

Nota: O alumínio puro da série 1xxx é a escolha preferida para estampagem profunda de discos de alumínio devido à sua alta pureza, excelente ductilidade e custo razoável, atendendo à maioria dos requisitos de estampagem profunda.

Fluxograma do processo de estampagem profunda de círculos de alumínio

Breve descrição do processo de estampagem profunda:

Bobina/chapa de alumínio → Corte longitudinal/Nivelamento → Corte/Estampagem (para obtenção de discos circulares) → Estampagem profunda (possibilidade de múltiplas etapas de estampagem) → Acabamento/Conformação → Peças acabadas

Durante o processo de estampagem profunda, um punção mecânico pressiona o círculo de alumínio na cavidade da matriz. A "profundidade" da peça final é geralmente maior que seu diâmetro.

• Corte: processo de corte de chapas de alumínio em discos precisos.
• Fixação: a peça bruta é mantida no lugar por um suporte para evitar rugas.
• Desenho: o punção pressiona o centro da peça bruta contra a matriz, causando o fluxo plástico do metal e formando a parede do recipiente.
• Ejeção: remoção da peça acabada da matriz.

Vantagens da estampagem profunda de discos circulares de alumínio

• Alta precisão: A estampagem profunda permite um controle preciso das dimensões e da forma do produto final.
• Qualidade da superfície: O processo produz um acabamento de superfície liso, o que é importante tanto para fins estéticos quanto funcionais.
• Eficiência de Materiais: O processo de estampagem profunda é eficiente no uso de materiais, reduzindo o desperdício em comparação com outros métodos de conformação.
• Tem cerca de um terço do peso do aço, o que o torna uma escolha ideal para aplicações que exigem uma determinada relação resistência/peso.
• Possui boa resistência a amassados em painéis externos de automóveis.
• É totalmente reciclável.
• Possui propriedades anticorrosivas (ferrugem marrom).

Limitações da estampagem profunda de discos circulares de alumínio

• É significativamente mais caro que o aço.
• É abrasivo para ferramentas (o óxido de alumínio é muito abrasivo).
• Soldar é difícil.
• É propenso a um retorno elástico severo.

Qual o melhor alumínio para estampagem profunda?

As ligas comuns para estampagem profunda incluem 1060, 3003 e 5052, e a têmpera afeta significativamente o desempenho da estampagem profunda de discos de alumínio. É sabido que os discos de alumínio requerem recozimento durante o processamento para atingir diferentes níveis de maciez e dureza.

Conforme o tempo de recozimento varia, a elasticidade e o alongamento da chapa de alumínio também se alteram. Em outras palavras, quanto maior o tempo de recozimento, mais adequada a liga de alumínio se torna para o processo de estampagem profunda. Chapas de alumínio na têmpera O são as mais indicadas para estampagem profunda.

A escolha das ligas 1060, 3003 e 5052 baseia-se em suas excelentes propriedades de estampagem profunda, incluindo boa conformabilidade e acabamento superficial. Discos de alumínio laminados a quente nas ligas 1050, 1060, 1070 e 1100 para estampagem profunda são adequados para utensílios de cozinha.

Espessura: A espessura dos círculos de alumínio pode variar, normalmente entre 0, 5 mm e 5 mm, dependendo da aplicação e dos requisitos.

Disco circular de alumínio para estampagem profunda 1060

• Têmperas disponíveis: O, H22, H24
• Adequação para Estampagem Profunda: O alumínio 1060 é muito adequado para processos de estampagem profunda, especialmente na têmpera O. Essa têmpera proporciona a melhor conformabilidade, permitindo operações de estampagem mais profundas e complexas sem comprometer a integridade do material. Para aplicações que exigem profundidade de estiramento mínima ou uma determinada dureza, podem ser utilizadas as têmperas H22 ou H24. Essas têmperas oferecem maior dureza, mantendo ainda uma boa conformabilidade.
• Aplicações: Ideal para utensílios de cozinha, peças automotivas e itens decorativos que exigem excelente conformabilidade e acabamento superficial.

Disco circular de alumínio para estampagem profunda 3003

• Adequação para estampagem profunda: O alumínio 3003 é normalmente utilizado em aplicações com menores requisitos de estampagem. É adequado para casos em que é necessário manter uma determinada dureza. A têmpera O do alumínio 3003 compensa a menor dureza das ligas da série 3xxx, tornando-o adequado para estampagem profunda, ao mesmo tempo que proporciona um equilíbrio razoável entre conformabilidade e dureza.
• Aplicações: Comumente utilizado na fabricação de peças que exigem conformabilidade e durabilidade moderadas, como produtos domésticos, utensílios de cozinha e alguns componentes industriais leves.

Disco circular de alumínio para estampagem profunda 5052

• Adequação para Estampagem Profunda: A liga de alumínio 5052 é reconhecida por seu excelente desempenho em estampagem profunda. É tipicamente utilizada em aplicações que exigem alongamento substancial sem ruptura do material. No entanto, devido à natureza da liga, o disco pode não atingir dureza excessiva após a estampagem, pois uma dureza muito alta pode levar a fissuras ou rachaduras. O desempenho final depende da altura e do método de estampagem, que devem ser cuidadosamente controlados para se obter o desempenho desejado sem danificar o material.
• Aplicações: Comumente utilizado em aplicações que exigem alta resistência, como ambientes marinhos, peças automotivas e aplicações de alta pressão, onde tanto a resistência quanto a conformabilidade são essenciais.

Aplicações da estampagem profunda de discos circulares de alumínio

• Utensílios de cozinha: panelas, frigideiras, panelas de pressão, woks, panelas de sopa e panelas internas para panelas de arroz.
• Latas de bebidas: as latas de refrigerante e cerveja são os produtos de estampagem profunda de maior volume.
• Automotivo: componentes do tanque de combustível, protetores térmicos, carcaças de filtros e peças de iluminação.
• Eletrônica: invólucros de capacitores e capas de blindagem.
• Indústria de embalagens: latas para alimentos, latas para bebidas, tampas de fácil abertura, tampas de garrafa.
• Indústria de iluminação: cúpulas de lâmpadas, refletores, dissipadores de calor para LEDs, componentes refletores, corpos de lâmpadas.
• Indústria química: vasos de pressão, tampas abauladas, tanques de armazenamento de líquidos.
• Outros: artesanato em alumínio, componentes de dispositivos médicos, peças aeroespaciais.

Discos de alumínio estampados são usados em utensílios de cozinha.

• Panelas e frigideiras: Discos de alumínio estampados são usados na fabricação de diversos tipos de utensílios de cozinha, incluindo frigideiras, panelas de ensopado e panelas de sopa. O processo cria uma superfície uniforme e lisa, garantindo uma distribuição homogênea de calor.
• Panelas de pressão: O processo de estampagem profunda é utilizado para produzir o corpo das panelas de pressão, proporcionando a resistência e durabilidade necessárias, mantendo ao mesmo tempo uma característica de leveza.

Círculos de alumínio estampados são usados em luminárias.

• Abajures: Círculos de alumínio são estampados para formar a estrutura básica dos abajures, que são então finalizados com diversos revestimentos e texturas.
• Refletores e invólucros: Esses componentes se beneficiam do processo de estampagem profunda, pois ele permite uma conformação precisa e um tratamento de superfície suave, o que é crucial para uma reflexão de luz ideal e uma estética superior.

Discos de alumínio estampados são usados em peças automotivas.

• Componentes do motor: Discos de alumínio estampados são usados para produzir certas peças do motor que exigem leveza e resistência.
• Painéis da carroceria: Discos de alumínio são usados para fabricar componentes da carroceria, como painéis e elementos decorativos.

Círculos de alumínio estampados são usados em sistemas de ventilação.

Componentes circulares para dutos: A estampagem profunda é utilizada para produzir componentes circulares para sistemas de ventilação, incluindo dutos e carcaças, garantindo um design robusto e otimizado.

Composição química de diferentes ligas de alumínio para estampagem profunda em círculos

Principais considerações para materiais de alumínio para estampagem profunda

O alumínio comporta-se de forma diferente do aço durante a estampagem. Os seguintes fatores são essenciais para garantir uma estampagem profunda bem-sucedida:

Seleção de ligas

Nem todo alumínio é igual. A têmpera (dureza) e o tipo de liga determinam até que ponto o metal pode ser trefilado sem se romper.

• Série 1xxx (ex.: 1050, 1100): excelente conformabilidade; utilizada para utensílios de cozinha simples.
• Série 3xxx (ex.: 3003): a ferramenta essencial para estampagem profunda, oferecendo um equilíbrio entre resistência e alta ductilidade.
• Série 5xxx (ex.: 5052): maior resistência, comumente usada em aplicações estruturais ou marítimas.

Principais considerações para materiais de alumínio para estampagem profunda

Proporção de desenho

A relação de estampagem é um parâmetro importante para avaliar a dificuldade de estampagem profunda e a conformabilidade do material, normalmente definida como:

Relação de estampagem = Diâmetro do blank ÷ Diâmetro do punção

Uma taxa de estampagem mais alta significa maior deformação durante a estampagem profunda e impõe maiores exigências em relação ao alongamento, ductilidade e estrutura granular do alumínio.

Para o alumínio, uma taxa de trefilação única geralmente é mantida entre 1, 8 e 2, 2 por segurança.

Se a taxa de estampagem for muito grande, podem ocorrer os seguintes defeitos:

• Rachaduras ou rasgos
• Rugas
• Espessura de parede irregular

Recomendações de otimização:

• Selecione ligas de alumínio de alta ductilidade (como 1060, 1070, 3003).
• Utilize estampagem profunda em múltiplos estágios para reduzir gradualmente a deformação.
• Melhorar a ductilidade do material através de recozimento intermediário.

Lubrificação

O alumínio tende a sofrer desgaste ou aderir às ferramentas. Lubrificantes de alta qualidade são essenciais para reduzir o atrito e garantir superfícies lisas.

Principais funções da lubrificação:

• Reduzir o coeficiente de atrito entre o alumínio e a matriz.
• Minimize riscos, arranhões e rasgos na superfície.
• Prolongar a vida útil da matriz.
• Ajude a aumentar a taxa de desenho permitida.

Métodos comuns de lubrificação:

• Óleos para desenho profundo dedicados
• Lubrificantes à base de grafite ou do tipo graxa
• Lubrificantes solúveis em água (adequados para aplicações que requerem limpeza posterior ou uso em contato com alimentos)

Pontos-chave para a seleção de lubrificantes:

• Selecione a viscosidade adequada com base no tipo de liga de alumínio e na profundidade de estampagem.
• Para utensílios de cozinha e recipientes para alimentos, utilize lubrificantes atóxicos e fáceis de limpar.
• Garanta a aplicação uniforme do lubrificante para evitar atrito seco localizado.

Direção da fibra

O fenômeno conhecido como "orelha" ocorre quando bordas onduladas aparecem na borda do copo. Isso é causado por diferenças nas propriedades do alumínio devido à direção dos grãos formada durante a laminação. Discos circulares de alta qualidade são normalmente processados para minimizar essa anisotropia.

Padrões de qualidade para estampagem profunda de círculos de alumínio

Tolerância de diâmetro: tipicamente ±0, 1 mm

Uniformidade da espessura: desvio < ±5%

Acabamento da superfície: livre de riscos, amassados, oxidação ou resíduos de óleo.

Propriedades mecânicas: alto alongamento (≥25%), adequado para conformação.

Seleção e considerações de compra de círculos de alumínio para estampagem profunda

Guia de Seleção

• Escolha o material com base na aplicação: 1060 para utensílios de cozinha em geral; 3003 para resistência à corrosão; 5052 para requisitos de maior resistência.
• Confirme a têmpera: É necessária uma têmpera O ou H0 ultramacia; evite têmperas duras como H18.
• Avaliar o processo de produção: o material base laminado a quente é preferível, especialmente para requisitos de alta qualidade superficial.
• Verificar indicadores de qualidade: concentrar-se no tamanho do grão, na taxa de espigamento e na qualidade da superfície.
• Capacidade de personalização: selecione fornecedores que possam atender aos requisitos de tamanho, espessura e tratamento de superfície.

Ao comprar ou personalizar discos de alumínio para estampagem profunda, os seguintes parâmetros devem ser claramente definidos:

Grau e têmpera da liga: selecione os graus apropriados (como 1060-O, 3003-O) com base na resistência final, resistência à corrosão e processamento subsequente (por exemplo, anodização).

Especificações dimensionais :

Diâmetro: preciso ao milímetro, normalmente com tolerâncias de ±0, 1 mm ou mais rigorosas.

Espessura: crítica, com requisitos de tolerância rigorosos (ex.: ±0, 02 mm).

Tratamento de superfície : é necessário pré-olear (com óleo de estampagem) para a estampagem? A superfície deve ser brilhante, fosca ou revestida com PTFE?

Requisitos de propriedades mecânicas : para peças estruturais críticas, os fornecedores podem ser obrigados a fornecer dados de ensaios de tração (resistência ao escoamento, alongamento, etc.).

Embalagem e transporte : para evitar arranhões, são comumente utilizados papel intercalado, embalagens empilhadas ou paletes específicos.

Por que escolher a Haomei Aluminum para estampagem profunda de círculos de alumínio?

A Haomei Aluminum é especializada em pesquisa e desenvolvimento e na fabricação de discos de alumínio de alta qualidade para estampagem profunda. Utilizando materiais de alumínio de alta pureza, combinados com corte de precisão e rigoroso controle de qualidade, garantimos superfícies lisas e sem defeitos, além de tolerâncias estáveis e controláveis de espessura e diâmetro, melhorando significativamente a consistência da conformação e as taxas de rendimento durante a estampagem profunda.

Nossos discos de alumínio apresentam alta elongação e excelente ductilidade, reduzindo efetivamente os riscos de rachaduras e enrugamento e tornando-os adequados para processos de estampagem profunda em múltiplos estágios. A Haomei Aluminum oferece especificações padrão com estoque disponível e soluções totalmente personalizadas em termos de diâmetro, espessura, liga e têmpera, permitindo uma resposta rápida às diversas necessidades de produção dos clientes. Somos seu parceiro confiável para fabricação de estampagem profunda.

Qual a diferença entre estampagem profunda e estampagem por pressão?

A diferença entre estampagem profunda e estampagem a quente é que a estampagem profunda é usada principalmente para criar peças profundas com formatos complexos, enquanto a estampagem a quente é usada para fabricar com eficiência diversas peças de chapa metálica fina.

A estampagem profunda e a estampagem convencional são duas técnicas comuns de processamento de metais. Embora ambas envolvam a conformação de materiais metálicos, seus processos e aplicações diferem.

Desenho profundo

• Processo: A estampagem profunda é um processo utilizado para esticar chapas metálicas em formatos complexos. Normalmente, a chapa metálica é colocada em uma matriz, e um punção a empurra para baixo, contra a matriz, formando um formato de recipiente profundo. Esse processo requer uma pressão significativa para esticar o metal até o formato desejado.
• Aplicações: A estampagem profunda é comumente utilizada na fabricação de diversas peças com grandes dimensões, como utensílios de cozinha, tanques de combustível automotivos e carcaças de eletrodomésticos. Esse processo é particularmente adequado para a produção de peças com formatos complexos e profundos.
• Materiais: Geralmente utiliza chapas metálicas mais finas, como placas de alumínio ou aço.
• Características: Capaz de lidar com formas mais complexas, mas requer maior ductilidade do material e controle preciso do processo.

Estampagem

• Processo: A estampagem é um processo que envolve o corte, a conformação ou o relevo de chapas metálicas por meio de matrizes. Geralmente, a estampagem inclui várias etapas, como corte, dobra e punção. O processo deforma o metal plasticamente pela pressão aplicada pelas matrizes.
• Aplicações: A estampagem é amplamente utilizada na produção de diversas peças metálicas, como peças automotivas, componentes de eletrodomésticos e materiais de construção. Normalmente, a estampagem é utilizada para a produção em larga escala de peças relativamente simples e é adequada para a fabricação de peças de chapa fina.
• Materiais: Podem ser utilizadas chapas metálicas de diversas espessuras, incluindo aço e alumínio.
• Características: Adequado para produção eficiente em grande volume, capaz de fabricar peças relativamente simples, mas com certas limitações quanto à espessura e complexidade do material.