Pergunte ao Especialista em Estamparia: Como os formadores de metal carimbam o que não pode ser estampado?

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P: Recebemos uma solicitação de orçamento de um de nossos maiores clientes para uma peça de aço inoxidável de alto volume e calibre fino, mas os tamanhos dos recursos são pequenos demais para serem considerados em nosso nível de conforto. Temos medo dos punções frágeis e das pequenas cavidades nas matrizes que serão necessárias em nossas ferramentas, e da quebra, da manutenção dispendiosa e do tempo de inatividade excessivo que certamente acontecerá. Você tem algum conselho para nós antes de recusarmos esta oportunidade “impossível”?

R: Ao se deparar com o que parece ser um pesadelo no design de componentes, você pode considerar a gravação fotoquímica, também conhecida como usinagem fotoquímica. A gravação fotoquímica em painel é uma maneira barata de fabricar uma quantidade média de peças para avaliação antes de construir uma ferramenta de produção.

A beleza desse processo é que recursos finos são muito rotineiros e peças complexas pequenas ou grandes podem ser fabricadas facilmente. Os custos de ferramentas são uma fração do custo de ferramentas pesadas e alterações no projeto podem ser feitas rapidamente. Como o ferramental é baseado opticamente, a complexidade da peça não gera um custo mais alto da ferramenta como acontece na estampagem convencional.

Além disso, o processo é livre de rebarbas e tensões, portanto, nenhuma distorção adicional é introduzida. Multidões de pequenos furos e recursos podem ser criados de uma só vez, e não perfurados progressivamente, um conjunto de cada vez. O material temperado pode ser gravado – um desafio para ferramentas pesadas.

Os possíveis tamanhos e tolerâncias dos recursos dependem em grande parte da espessura do estoque de matéria-prima. Por conveniência, as relações podem ser usadas para o projeto preliminar. Os diâmetros dos furos podem ter 1,2 vezes a espessura ou mais. A distância entre os recursos pode ser 1,0 vezes a espessura ou maior. A tolerância em algumas características pode ser tão baixa quanto ± 5 µm, dependendo do tamanho da característica e da espessura do material. Gravar um recurso apenas de um lado pode produzir uma borda nítida, canais de fluxo, uma conexão de meia gravação para remoção manual da peça ou texto para identificação permanente da peça.

O metal gravado quimicamente é processado usando técnicas como as usadas na fabricação de placas de circuito. Ambas as superfícies do metal são revestidas com fotorresistente e colocadas entre dois pedaços de filme ou vidro padronizado (dependendo da precisão necessária). O metal é exposto à luz UV e, quando o material é desenvolvido, a resistência não exposta é removida para criar áreas de metal descoberto que são removidas pelo ataque químico. Após a gravação, a resistência restante é removida e a peça acabada é limpa e seca.

Este processo realmente brilha quando a gravação contínua ou bobina a bobina é empregada. Este método usa as mesmas etapas da gravação em painel, mas pode processar bobinas contínuas de material, assim como uma matriz de estampagem progressiva. Vários fios podem ser produzidos de uma só vez e depois enrolados em bobinas. Essas bobinas podem então ser usadas para operações subsequentes, como galvanização, conformação, moldagem ou soldagem. Este é um método econômico para produção em alto volume de peças metálicas complexas e especialmente adequado para montagem sem problemas de processamento e automação posteriores.

A gravação fotoquímica pode ser usada para aplicações comuns que não são facilmente possíveis com outros métodos de fabricação:

Esta tecnologia de fabricação não é limitada pela indústria de aplicação. Os fabricantes dos setores automotivo, médico, eletrônico, aeroespacial e de dispositivos de consumo costumam empregar essa técnica em seu benefício.

Muito obrigado a Domenic Federici, gerente de desenvolvimento de negócios da Interplex Etch Logic em Attleboro, Massachusetts, por sua assistência nesta resposta.