O Que Você Sabe Sobre os Tipos e Estruturas de Furação Pneumática?
Não há limite para o número de sistemas de fabricação e produção nos quais as furadeiras pneumáticas atuam como máquinas operatrizes. Com ar comprimido, elas fornecem um impacto rápido e confiável para perfurar um furo, recortar uma forma ou marcar um material. O reconhecimento de que seus tipos básicos e estrutura são fundamentais é relevante para estabelecer sua natureza versátil e uso.
Princípio Básico de Funcionamento:
Fundamentalmente, as furadeiras pneumáticas convertem energia de ar comprimido em energia mecânica. O ar comprimido é forçado para dentro de um cilindro, movimentando um pistão. O movimento linear desse pistão, direta ou por meio de dispositivos de amplificação, é transmitido a uma ferramenta de punção que aplica o movimento ao material a ser trabalhado.
Tipos Comuns de Furadeiras Pneumáticas:
1. Furadeiras Pneumáticas Recíprocas:
Descrição: O tipo mais comum. O cilindro pneumático faz a ferramenta de punção mover-se em linha reta no processo, para baixo durante o movimento de perfuração e para cima durante o movimento de retorno.
Subtipos (com base no quadro/estrutura):
- Punções em C: Têm a forma da letra C. O cilindro é posicionado verticalmente e no braço superior gira uma punção que é impulsionada para baixo através do material e dentro de uma matriz no braço inferior/bancada. Oferece bom acesso frontal e lateral ao espaço de trabalho. Geralmente típico de trabalhos de leve a média capacidade e peças menores.
- Punções em O (Lado Reto): Possui uma construção totalmente encapsulada/tipo caixa ao redor de todo o espaço de trabalho. O cilindro é colocado verticalmente na parte superior e empurra a punção para baixo. A rigidez, estabilidade e precisão de alinhamento deste design oferecem maior rigidez necessária em tonelagens mais altas, materiais mais espessos ou em punções de precisão onde extrema exatidão é essencial. Isso reduz a deformação do quadro sob cargas.
2. Furos Pneumáticos Rotativos:
Descrição: Eles não possuem cursos de punção lineares; têm um mecanismo rotativo. Um pistão empurra contra um mecanismo de manivela ou came, movido por ar comprimido, e converte o movimento linear do pistão em movimento rotativo de uma torreta ou roda com vários conjuntos de punções e matrizes.
Função: Vários conjuntos de punções e matrizes são posicionados acima da peça conforme a torreta gira. O furo é então perfurado por meio de atuação descendente separada (geralmente pneumática) da punção correspondente. Excelente para situações com alta velocidade e perfuração repetitiva de uma variedade de formas ou tamanhos de furos, sem necessidade de trocar ferramentas manualmente.
Componentes Estruturais Principais:
Todos os tipos de punções pneumáticas possuem construções básicas em comum:
1. Estrutura: Fornece suporte sólido e contém os demais componentes. Absorve o choque de impacto. A rigidez e capacidade são definidas pelos materiais (ferro fundido, aço) e pelo design (estrutura em C, estrutura em O).
2.Cilindro de ar: Uma seção hermética na qual uma força de ar comprimido é usada para empurrar um pistão. A força máxima teórica de perfuração (tonelagem) é um fator do diâmetro interno do cilindro e da pressão do ar.
3.Pistão: encapsulado no cilindro, é forçado a mover-se linearmente em virtude da pressão do ar. E sua haste aplica força diretamente ao porta-ferramenta ou a um mecanismo de ampliação.
4.Porta-ferramenta / Martelo: Este é o conjunto no qual a ferramenta de punção é inserida e fixada com segurança por meio de braçadeiras. Ele está diretamente ligado à haste do pistão (em projetos simples) ou desliza no quadro. Começa a mover-se na direção vertical do curso da punção.
5.Porta-matriz / Mesa: A parte fixa ou móvel que suporta firmemente a matriz. Localizada logo abaixo do porta-ferramenta. A punção ou matriz prende o material entre ela e a matriz.
6.Válvulas de controle:
- Válvulas Direcionais (por exemplo, Válvulas de Carretel): regulam com precisão a entrada e saída de ar comprimido nas câmaras do cilindro, o que determina a posição (avanço, recuo, parada) dos pistões.
- Regulador de Pressão: o regulador de pressão garante que a pressão do ar injetado no sistema seja controlada, o que tem um impacto direto na força de perfuração gerada.
- Válvulas de Controle de Fluxo: regulam a taxa de ar utilizada para alimentar ou esgotar o cilindro e, assim, regulam a velocidade do movimento de punção para dentro do cilindro e de volta novamente.
7. Sistema de Guiamento: importante para a precisão e durabilidade. O porta-punção/êmbolo move-se ao longo dos rolamentos lineares ou buchas para se manter perfeitamente centralizado na matriz, e durante o curso a carga lateral é mínima. Os designs em O normalmente proporcionam melhor orientação.
8. Opcional (mas comum) Reservatório de Ar: Um tanque de ar comprimido ao redor do punção. Fornece um suprimento pronto de ar para garantir um curso constante de potência do punção e, mais significativamente, em ciclos rápidos e sucessivos que podem perder pressão na linha de alimentação principal.
9. Mecanismo de Ajuste de Curso (comum): Dá aos operadores a capacidade de ajustar a distância que o punção se move para baixo. Isso reduz o tempo de ciclo (os desperdícios são minimizados) e preserva as ferramentas. Pode ser por batentes mecânicos ou conjuntos reguláveis.
Características Operacionais Influençadas pela Estrutura:
Força (Tonelagem): este é um resultado obtido através do diâmetro do cilindro e da pressão do ar. As estruturas em O podem suportar maior tonelagem — mais rigidez.
Velocidade (Curso por Minuto - SPM): Depende do tamanho do cilindro, da taxa de fluxo de ar, da velocidade da válvula e da massa em movimento. Os valores mais altos de SPM são alcançados por punções rotativas.
Precisão e Repetibilidade: Afetadas pela rigidez do quadro, pela qualidade dos sistemas de guia e pela precisão da válvula de controle. As estruturas em O tendem a garantir a maior precisão.
Conclusão:
As furadeiras pneumáticas justificam sua força pela combinação de alta velocidade e limpeza com um controle relativamente não complicado, quando comparadas ao sistema hidráulico. Conhecer a diferença entre os tipos alternativos (em C, em O) e os rotativos fornece uma ideia de suas aplicações ideais, seja para operações multipropósito de única estação ou operações de alta velocidade com múltiplas ferramentas. Suas capacidades podem ser resumidas em termos de força, velocidade, precisão e durabilidade pela estrutura subjacente, que gira em torno de um quadro robusto, cilindro pneumático potente, guias precisos e válvulas responsivas. A combinação de mecânica e pneumática torna essas máquinas ferramentas muito úteis e inevitáveis no processamento eficiente de materiais.