Para empresas de manufatura que dependem da estampagem, a pergunta é: quantos usos adicionais este molde ainda pode ter? Pode não ser uma pergunta de um milhão de dólares (não literalmente, é claro!), mas certamente faz diferença. Até agora, infelizmente, não existe uma resposta única e simples. A vida útil de um molde para estampagem metálica é imprevisível, ao contrário de uma lâmpada, cuja vida é razoavelmente previsível. Não é realista esperar um único número, mas conhecer quais variáveis são importantes faz toda a diferença.
Por Que Não Existe Um Número Mágico:
Considere um molde como algo que não é um instrumento estático, mas sim uma estrela esportiva esteroidada, trabalhando sob as maiores pressões físicas milhares de vezes por minuto. A expectativa de vida disto é condicionada por:
1. Projeto e Construção do Molde:
Complexidade: As chapas em branco em matrizes de corte simples geralmente têm vida muito mais longa em comparação com matrizes progressivas com muitos recursos complexos por golpe. Quanto mais complexa, mais pontos podem desgastar e locais onde podem haver concentrações de tensão.
Material: Básico é a qualidade e dureza do aço-ferramenta (por exemplo, D2, A2, inserções de carbeto). Graus altos endurecidos a uma tolerância específica são capazes de suportar desgaste e impacto muito melhor do que aços mais moles/menos endurecidos.
Robustez: A aplicação de apoio suficiente, folgas, seleção criteriosa de placas de desgaste e revestimentos (como TiN, TiCN, CrN) e mecanismos de guia eficazes contribuem significativamente tanto para as tensões quanto para o desgaste em partes importantes.
2.Fatores Operacionais:
Condições da Prensa: Desalinhamento, excesso de deflexão, altura de fechamento incorreta ou prensa instável contribuem com energia extremamente danosa para a matriz, contribuindo fortemente para desgaste e quebra.
Ciclos por Minuto (CPM): A alta velocidade gera mais calor e impacto em um período menor de tempo, o que aumenta os processos de desgaste, como abrasão e fadiga.
Lubrificação: Este é o elemento essencial para a matriz, quando aplicável, e deve-se utilizar uma lubrificação adequada, com fluxo regular do lubrificante para a matriz. Além disso, reduz o atrito, refrigera, evita trincas e remove resíduos. Lubrificação inadequada ou incorreta é um problema grave que pode levar à detonação precoce da matriz.
Tonelagem: Produzir em uma taxa próxima ou acima da capacidade máxima nominal desgasta a matriz rapidamente, pois ela está sobrecarregada.
3.Material Sendo Estampado:
Resistência e Dureza: A estampagem de aços de alta resistência (HSS), aços de alta resistência avançada (AHSS) ou materiais endurecidos resulta em desgaste significativamente maior da superfície da matriz (em comparação com a estampagem de metais mais leves e macios, como alumínio ou aço doce).
Abrasividade: materiais que possuem escala abrasiva (por exemplo, aço laminado a quente) ou que contêm partículas mais duras tendem a desgastar rapidamente as arestas de corte e superfícies de conformação.
Espessura: Materiais mais espessos exigem maior tonelagem, impondo maiores esforços à estrutura do molde.
4. Manutenção e Manipulação:
Manutenção Preventiva (MP): A manutenção preventiva envolve limpeza adequada, inspeção, afiação das seções de corte e corte, substituição de peças desgastadas (barras, molas, pinos guia) e lubrificação geral para alcançar a vida útil máxima do molde. A falta de MP faz com que pequenos problemas se transformem em grandes desastres.
Armazenamento e Manipulação: Os itens devem ser armazenados adequadamente para evitar ferrugem e manuseados com cuidado para evitar riscos, amassados ou quedas. O processo de troca ou transporte pode ser muito caro quando os produtos estão danificados.
Modos de Falha Determinam o "Fim da Vida":
A vida útil de um molde não termina nunca quando ele deixa completamente de funcionar; muitas vezes torna-se economicamente obsoleta quando o custo de manutenção é proibitivamente elevado, ou quando a qualidade das peças está desgastada. Os modos típicos de falha são:
Desgaste: Abrasão visível nas bordas de corte e superfícies de conformação, resultando em rebarbas, imprecisão dimensional ou acabamento superficial inferior.
Fissuração por Fadiga: A fadiga acumula-se através de ciclos de tensão e causa fissuras que, ao longo do tempo, provocam lascas ou quebra de partes.
Deformação Plástica: A deformação do aço do molde é permanente, causada por pontos moles ou sobrecargas.
Lascamento Frágil: O modo frágil de falha, normalmente em bordas ou cantos afiados.
Galling: Trata-se da transferência e adesão de materiais entre o molde e a peça de trabalho, resultando em danos graves à superfície.
Expectativas Realistas e a Perspectiva de ROI:
⦁ Quais são então as faixas normais? Embora isso dependa amplamente da influência dos fatores mencionados acima:
⦁ Matrizes de corte simples de alto volume, em condições favoráveis, podem alcançar 1 milhão de ciclos ou mais antes de uma reforma drástica.
⦁ Matrizes progressivas complexas que estampam materiais difíceis (estampagem de materiais mais duros) podem durar de 100.000 a 500.000 ciclos entre revisões maiores.
⦁ Matrizes que processam materiais muito abrasivos ou de alta resistência ultralimitada podem durar apenas 50.000 ciclos ou menos antes de necessitarem de manutenção.
Maximizando Seu Investimento:
Em vez de se concentrar em uma quantidade inatingível de anos, foque em aproveitar ao máximo a vida útil que você tem:
1.Investir em Qualidade: Invista em qualidade; ou seja, invista em um design de qualidade e em materiais/construção de qualidade.
2.Otimizar o Processo: Mantenha a saúde da prensa, configurações adequadas e lubrificação ideal.
3.PM Rigorosa: A manutenção preventiva deve ser incentivada e praticada.
4. Capacitar a Equipe: O manuseio das matrizes, ajustes e operação são muito importantes.
5. Monitorar a Qualidade das Peças: Monitorar indicadores de desgaste, como tamanho de rebarba ou deriva de dimensões, para prever manutenção.
Conclusão:
A vida útil de um molde de estampagem metálica não pode ser decidida previamente. Esta vida útil é uma consequência direta das decisões tomadas em seu projeto, construção, uso e manutenção. Ao compreender e abordar efetivamente os fatores que determinam o desgaste e a falha, os fabricantes de moldes podem aumentar significativamente a vida útil dos produtos, prolongar a vida útil dos moldes e garantir a produção de peças de qualidade ao menor custo possível, aumentando o retorno sobre esse investimento de capital crítico. Não se trata tanto de buscar uma imortalidade do molde, nem algo deixado ao acaso, mas sim de alcançar uma longevidade ótima e previsível, obtida por meio de esforços dedicados à regulação do processo e à manutenção adequada.