Como a chapa metálica evolui de matéria-prima para componentes intrincados em nossos dispositivos cotidianos? Este artigo mergulha no fascinante mundo da fabricação de chapas metálicas, explorando materiais como SPCC, SGCC e SECC. Você descobrirá como diferentes tratamentos e técnicas aprimoram suas propriedades e aplicações. Você aprenderá sobre os processos que transformam chapas metálicas simples em peças duráveis e versáteis usadas em inúmeros setores.
A fabricação de chapas metálicas é um tipo de tecnologia de processamento, mas ainda não foi estabelecida uma definição completa para ela.
Normalmente, ele pode ser definido como:
A fabricação de chapas metálicas é um extenso processo de trabalho a frio para chapas metálicas, normalmente com menos de 6 mm de espessura.
O processo abrange várias técnicas, incluindo corte a laserA indústria de alimentos e bebidas tem um grande número de produtos, tais como: corte, cisalhamento, perfuração, corte, laminação, dobra, soldagem, rebitagem, emenda e conformação (como para carrocerias de automóveis).
As chapas laminadas a frio SPCC (Steel Plate Cold Coiled) são predominantemente empregadas em aplicações que exigem tratamentos de superfície pós-formação, como revestimento em pó, cozimento de tinta e galvanoplastia. Esse material versátil é amplamente utilizado em setores que vão desde o automotivo até o de eletrodomésticos e eletrônicos.
A principal justificativa para a utilização do SPCC é sua formabilidade superior e seu excelente acabamento superficial, o que o torna ideal para aprimoramentos de superfície subsequentes. Embora o SPCC ofereça boa usinabilidade e soldabilidade, ele é inerentemente suscetível à corrosão. Suas características de superfície incluem um leve resíduo oleoso do processo de laminação a frio e um brilho escuro característico, o que exige uma preparação adequada da superfície antes do acabamento.
As principais vantagens do SPCC incluem:
Essas propriedades tornam o SPCC a escolha ideal para aplicações em que a estética e a resistência à corrosão são cruciais, pois o material oferece uma excelente base para tratamentos de superfície de alta qualidade. No entanto, é essencial implementar práticas adequadas de armazenamento e manuseio para evitar a oxidação prematura antes da aplicação do tratamento de superfície final.
Fig. 1 Bobina SPCC
Fig. 2 Chapa laminada a frio SPCC
As chapas de aço galvanizado SGCC são projetadas para oferecer resistência superior à corrosão, aumentando significativamente a vida útil do metal de base. Essa medida de proteção é obtida por meio da aplicação de um revestimento de zinco ao substrato de aço, um processo conhecido como galvanização.
O processo de galvanização envolve a imersão da chapa de aço em um banho de zinco fundido, normalmente a temperaturas em torno de 450°C (842°F). Isso resulta na formação de uma camada de zinco metalurgicamente ligada à superfície do aço. O revestimento de zinco atua como um ânodo de sacrifício, corroendo preferencialmente para proteger o aço subjacente da degradação ambiental.
As chapas galvanizadas SGCC (Steel Grade Cold Commercial) são caracterizadas por seu acabamento de superfície suave e refinado. Essa qualidade estética é resultado do processo de resfriamento controlado após a galvanização, que promove a formação de um revestimento de zinco uniforme e sem manchas. A aparência da superfície não apenas aumenta o apelo visual, mas também contribui para melhorar a aderência da tinta e a conformabilidade nos processos de fabricação subsequentes.
A espessura do revestimento de zinco nas chapas SGCC pode variar, normalmente de 60 a 275 g/m² (Z60 a Z275), dependendo dos requisitos específicos da aplicação. Pesos mais altos de revestimento de zinco geralmente estão relacionados a uma maior proteção contra corrosão, embora a um custo um pouco mais alto.
Vale a pena observar que as chapas galvanizadas SGCC oferecem um equilíbrio entre resistência à corrosão, conformabilidade e custo-benefício, o que as torna adequadas para uma ampla gama de aplicações nos setores de construção, automotivo e de manufatura em geral.
Fig. 3 Chapa galvanizada SGCC
Características da superfície: O SGCC com revestimento de zinco comum apresenta uma aparência de superfície distinta, caracterizada por um padrão de espiral pronunciado. Esse padrão consiste em estruturas cristalinas grandes e irregulares visíveis a olho nu, dando à superfície uma textura áspera e manchada. O revestimento de zinco normalmente apresenta uma cor cinza fosco com variações de tonalidade em toda a superfície.
Uma característica notável desse revestimento é a presença de manchas pretas de zinco, também conhecidas como "manchas pretas" ou "cinzas de zinco". Essas manchas são pequenas imperfeições escuras resultantes do processo de galvanização por imersão a quente, em que partículas de óxido de zinco ficam presas no revestimento. Embora essas manchas não afetem significativamente a resistência à corrosão, elas podem afetar o apelo estético do material.
A cor geral do SGCC com zinco comum tende a ser mais escura em comparação com outros revestimentos de zinco, como os acabamentos com ângulo minimizado ou com ângulo zero. Essa aparência mais escura se deve aos cristais de zinco maiores que se formam durante o processo de resfriamento, que dispersam a luz de forma diferente das estruturas cristalinas menores e mais uniformes.
É importante observar que, embora as manchas pretas e os pontos irregulares sejam característicos desse tipo de revestimento, eles podem afetar a adesão da tinta e a aparência final dos produtos pintados. Portanto, as aplicações que exigem uma superfície lisa e sem manchas podem exigir processamento adicional ou métodos de revestimento alternativos.
Fig. 4 SGCC com zinco comum
A superfície da SECC (chapa de aço revestida com zinco eletrolítico) apresenta suavidade e uniformidade superiores em comparação com outras variantes de aço galvanizado.
Com relação à resistência à corrosão, a SECC demonstra um desempenho aprimorado sob espessuras equivalentes de revestimento de zinco. Essa superioridade decorre do processo eletrolítico, que produz uma camada de zinco mais uniforme e mais densa em comparação com os métodos de galvanização por imersão a quente. A distribuição consistente do zinco garante melhores propriedades de proteção contra a formação de ferrugem.
Características da superfície: A SECC possui uma superfície lisa e uniforme com alta resistência a danos mecânicos. Sua aparência varia de um cinza prateado brilhante a uma sutil tonalidade azulada, dependendo da composição e da espessura específicas do revestimento de zinco.
O SECC normalmente apresenta boa resistência a impressões digitais devido à sua superfície lisa. No entanto, algumas variantes são revestidas com uma fina camada de óleo ou tinta cozida para proteção adicional. Embora esses revestimentos aumentem a resistência à corrosão, eles podem reduzir as propriedades de adesão da superfície, o que pode exigir tratamentos de superfície preparatórios, como polimento ou limpeza química, antes das operações de pintura ou colagem.
É importante observar que a CCEE sem revestimentos de óleo protetor pode ter uma resistência reduzida a impressões digitais. Essas variantes sem revestimento geralmente apresentam uma textura de superfície ligeiramente mais áspera com uma aparência mais escura e fosca devido à camada de zinco exposta. As características específicas da superfície podem variar com base nos parâmetros do processo eletrolítico e em quaisquer aplicações de pós-tratamento.
Fig. 5 SGCC com alto teor de zinco
As chapas SECC (Steel Electrogalvanized Cold-rolled Coil) são produzidas por meio de um processo de galvanização eletrolítica aplicado ao aço laminado a frio. Esse processo envolve a deposição de uma fina camada de zinco sobre o substrato de aço por meio de eletrólise, resultando em um revestimento de zinco uniforme e firmemente aderido.
Essas chapas oferecem excelente resistência à corrosão e são amplamente utilizadas em vários setores, incluindo o automotivo, o de eletrodomésticos e o de construção. O revestimento eletrogalvanizado oferece adesão de tinta e conformabilidade superiores em comparação com as alternativas galvanizadas por imersão a quente.
Características da superfície: As placas da SECC normalmente têm um acabamento liso e fosco com aparência cinza-clara. A textura da superfície é uniforme e não apresenta o padrão espiralado associado aos produtos galvanizados por imersão a quente.
A espessura do revestimento de zinco pode ser controlada com precisão, variando de 2,5 a 20 μm (mícrons) por lado, permitindo a personalização com base na aplicação pretendida e nos requisitos de proteção contra corrosão.
Fig. 6 Placa eletrolítica da SECC
Al
O alumínio é um metal leve e versátil, caracterizado por sua baixa densidade (aproximadamente 2,7 g/cm³) e ponto de fusão relativamente baixo de 660,32°C (1220,58°F). Essa combinação de propriedades o torna altamente adequado para vários processos de fabricação e aplicações em todos os setores.
Embora o alumínio puro (99,9% Al) apresente excelente resistência à corrosão devido à rápida formação de uma camada protetora de óxido, ele é de fato suscetível à oxidação adicional em determinados ambientes. Entretanto, essa película de óxido natural também oferece uma barreira contra a corrosão adicional. O metal possui boa resistência à tração, normalmente variando de 90 a 140 MPa para o alumínio puro, que pode ser significativamente aprimorada por meio de processos de liga e tratamento térmico.
Características da superfície: A superfície do alumínio apresenta características distintas que contribuem para seu uso generalizado:
Essas propriedades de superfície, combinadas com a excelente usinabilidade e formabilidade do alumínio, fazem dele um material ideal para aplicações que vão desde componentes aeroespaciais até fachadas arquitetônicas e produtos de consumo.
Fig. 7 Placa SGLCC revestida de zinco e alumínio (1)
Fig. 8 Placa SGLCC revestida de zinco e alumínio (2)
A folha de Flandres (SPTE) é um substrato de aço de baixo carbono galvanizado com uma fina camada de estanho (Sn).
Características: Esse material composto mantém a excelente formabilidade e ductilidade do aço de baixo carbono, ao mesmo tempo em que se beneficia da resistência à corrosão e da soldabilidade proporcionadas pelo revestimento de estanho.
Normalmente, a espessura da folha de Flandres varia de 0,15 mm a 0,49 mm, com pesos de revestimento que variam de 1,0 a 11,2 g/m² por lado, dependendo dos requisitos da aplicação.
Finalidade: a folha de flandres tem várias finalidades em diversos setores. É amplamente utilizada em embalagens de alimentos devido à sua natureza não tóxica e à capacidade de preservar a qualidade dos alimentos. Na eletrônica, atua como um escudo eletromagnético eficaz, evitando interferências. Além disso, é adequada para operações de estampagem em pequena escala, especialmente na produção de tampas de garrafas, latas e vários componentes metálicos pequenos.
O aço para molas é um aço de médio carbono ligado a elementos como manganês (Mn), cromo (Cr), silício (Si) e, em alguns graus, vanádio (V) ou níquel (Ni).
Características: Esse material apresenta alta resistência ao escoamento e excelentes propriedades elásticas, permitindo uma deformação elástica substancial sem fixação permanente. Isso o torna ideal para aplicações que exigem armazenamento e liberação de energia, absorção de choques ou ciclos de carga repetitivos.
Em geral, o aço para molas tem uma superfície lisa e polida com aparência cinza-prateada. A tonalidade exata pode variar dependendo da composição específica da liga e do tratamento térmico. Embora a superfície possa parecer lisa, é importante observar que o aço para molas é excepcionalmente duro e resistente, não sendo macio ao toque em termos de maleabilidade.
Fig. 9 Folha de Flandres SPTE
O aço inoxidável é uma liga resistente à corrosão composta principalmente de ferro, cromo (mínimo 10,5%) e, muitas vezes, níquel, com a possível inclusão de outros elementos, como molibdênio, titânio ou nitrogênio. Essa composição permite que ela resista à corrosão causada por condições atmosféricas, ácidos, álcalis e soluções salinas.
A resistência à corrosão e à ferrugem do aço inoxidável pode ser adaptada por meio da seleção cuidadosa dos elementos de liga e de suas proporções. Por exemplo, os aços inoxidáveis austeníticos (série 300) oferecem excelente resistência à corrosão na maioria dos ambientes, enquanto os tipos ferríticos (série 400) oferecem boa resistência a rachaduras por corrosão sob tensão.
As principais características do aço inoxidável incluem:
Para melhorar a qualidade da superfície das chapas de aço inoxidável, são empregados vários tratamentos de superfície. Esses tratamentos não apenas melhoram o apelo estético, mas também influenciam as propriedades funcionais. Os métodos comuns de acabamento de superfície incluem:
A trefilação, embora não seja normalmente um tratamento de superfície para chapas, é um processo crucial na produção de fios de aço inoxidável com diâmetros e propriedades mecânicas específicos. Esse processo envolve puxar o aço por uma série de matrizes com diâmetros progressivamente menores, o que pode melhorar significativamente a resistência à tração e o acabamento da superfície.
Fig. 10 Aço inoxidável SUS
Fig. 11 Escovado
O cobre (Cu) é um metal de transição versátil com número atômico 29, conhecido por suas propriedades excepcionais e por suas amplas aplicações na indústria e na tecnologia.
Em sua forma pura, o cobre apresenta uma tonalidade distinta de laranja-avermelhado com um brilho metálico lustroso quando recém-cortado. A cor natural do elemento é um tom quente, vermelho-púrpura, que desenvolve uma pátina verde característica quando exposto ao ar ao longo do tempo devido à oxidação.
As excelentes propriedades físicas e químicas do cobre o tornam indispensável em vários setores. Sua excelente ductilidade permite que seja facilmente estirado em fios, enquanto sua alta condutividade térmica (perdendo apenas para a prata entre os metais puros) e sua condutividade elétrica superior (cerca de 97% da prata) fazem dele o material preferido para fiação elétrica, trocadores de calor e aplicações eletromagnéticas.
No setor de construção, o cobre é valorizado por sua resistência à corrosão e apelo estético. É comumente usado em telhados, sistemas de encanamento e detalhes arquitetônicos. Além disso, o cobre forma a base de várias ligas, cada uma com propriedades específicas. O bronze, uma liga de cobre e estanho, oferece maior dureza e durabilidade, enquanto o latão, uma liga de cobre-zinco, combina boa usinabilidade com uma aparência dourada atraente e propriedades acústicas aprimoradas.
A capacidade de reciclagem do cobre é uma vantagem significativa no mundo atual voltado para a sustentabilidade. Ele pode ser reciclado indefinidamente sem perda de desempenho, mantendo até 90% de suas propriedades mecânicas originais. Essa característica, aliada às suas propriedades antimicrobianas naturais, faz do cobre uma opção cada vez mais popular em ambientes de saúde e espaços públicos.
Além disso, os recentes avanços na nanotecnologia abriram novos caminhos para as aplicações do cobre, incluindo seu uso em tintas condutoras para eletrônicos impressos e como catalisador em reações químicas, consolidando ainda mais seu status como um material essencial na tecnologia e na fabricação modernas.
Fig. 12 Cobre vermelho
Fig. 13 Cobre puro
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
PT_BR 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
RU 
KO