Defeitos de calandragem: ovalização, retorno e marcas

Uma calandra de chapa pode ter capacidade nominal suficiente e ainda produzir um cilindro com ovalização excessiva, retorno elástico, extremidades desalinhadas, trechos planos longos ou curvatura irregular.

A maioria dos defeitos de calandragem de chapa vem de uma combinação de material, preparação do blank, pré-dobra, ajuste dos rolos, condição da máquina, manuseio e medição. Diagnostique o sintoma antes de aumentar a pressão. Registre o grau e a espessura do material, as posições dos rolos, a sequência de passes, os diâmetros medidos e o que mudou; caso contrário, cada correção se torna mais uma tentativa não controlada.

Tabela de Diagnóstico Rápido

1. Cilindros Ovalizados e Fora de Redondo

Ovalização significa que a seção transversal circular está fora de redondo; a peça acabada não é um ‘esferoide oblato’. Os desenhos podem limitar a variação absoluta de diâmetro, Dmax – Dmin, ou usar uma porcentagem como (Dmax – Dmin) / Dnom x 100. Use a definição e o método de medição indicados no desenho ou no código aplicável.

Por exemplo, Dmax = 1002 mm e Dmin = 998 mm resultam em uma variação de 4 mm. Se isso passa depende do limite especificado, da temperatura de medição, da estação axial e se a costura está aberta, ponteada ou concluída.

Figura 1. Um casco laminado fora de redondo. Meça o diâmetro em posições de relógio definidas e em mais de uma estação axial.

Por Que Ocorre a Ovalização

• As posições dos rolos esquerdo e direito, a pressão ou o suporte não são consistentes.
• A chapa varia em espessura, limite de escoamento, planicidade ou tensão residual ao longo de sua largura.
• O passe final não distribuiu a curvatura uniformemente antes do descarregamento.
• O cilindro ficou sem suporte durante o descarregamento e mudou de forma sob seu próprio peso.
• Desgaste do rolo, contaminação, deflexão ou paralelismo deficiente alteram a linha de dobra.
• A sequência de soldagem e o aporte térmico criam distorção secundária após a calandragem.

Como Corrigir a Ovalização

Marque os locais de diâmetro alto e baixo, confirme a ferramenta de medição e separe o erro de calandragem da distorção por solda ou manuseio. Verifique o blank, o paralelismo dos rolos, o feedback de posição esquerda/direita e os suportes. Corrija gradualmente com múltiplos passes medidos; uma prensagem local pesada sem um plano controlado pode mover o defeito em vez de removê-lo.

2. Retorno Elástico Após o Descarregamento

Durante a calandragem, a chapa sofre deformação elástica e plástica. Quando a força externa é liberada, parte da deformação elástica se recupera, então o raio aumenta e o cilindro se abre.

Figura 2. O casco se abre após a liberação da pressão dos rolos, então o diâmetro descarregado é maior que a forma carregada.

Figura 3. Sequência de retorno elástico desde carregamento e deformação elástico-plástica até recuperação elástica e um raio final maior.

Limite de escoamento mais alto, uma grande relação raio-espessura, condição variável do material e deformação plástica insuficiente geralmente aumentam o desafio de correção. A direção e a quantidade devem ser aprendidas com o mesmo material e geometria; uma porcentagem universal de sobre-calandragem não é confiável.

Como Controlar o Retorno Elástico

• Use uma primeira peça rastreável e registre medições carregadas e descarregadas nas mesmas posições marcadas.
• Aplique pequenas correções de sobre-calandragem, descarregue e meça novamente; não salte diretamente para um valor de compensação grande.
• Use calandragem multi-passe onde o material e a máquina se beneficiam de deformação progressiva.
• Mantenha grau do material, espessura, lote/têmpera e ajustes dos rolos com o programa salvo ou folha de setup.
• Use feedback preciso de posição dos rolos e medição repetível para reproduzir uma correção comprovada.

3. Desalinhamento, Desvio da Chapa e Extremidades Desiguais

O desalinhamento ocorre quando a chapa não mantém o caminho pretendido, deixando extremidades desiguais, um eixo inclinado, afunilamento ou uma costura que não se encontra corretamente.

Figura 4. O desalinhamento pode começar com um blank fora de centro, desvio da chapa, rolos não paralelos, pressão desigual ou uma borda de blank ruim.

• Confirme que o blank está esquadrejado, plano e marcado com uma linha de centro e datum de borda confiáveis.
• Alinhe o blank ao datum da máquina antes que ele entre no ponto de pinçamento.
• Verifique o paralelismo dos rolos e as indicações de posição esquerda/direita sob o procedimento de manutenção aprovado.
• Suporte chapa longa ou pesada para que a gravidade e o movimento do guindaste não a direcionem para os lados.
• Se a chapa começar a desviar, pare com segurança e corrija o setup em pequenos passos. Não alcance a chapa em movimento nem espere até o passe final.
• Compare os mesmos ajustes em ambos os lados; se o deslocamento necessário continuar mudando, investigue o blank e a máquina em vez de persegui-lo com correções maiores.

4. Indentações Superficiais, Riscos e Marcas de Pressão

Indentações e riscos estão comumente relacionados a detritos, superfícies de rolos danificadas, pressão local excessiva, rebarbas, carepa ou uma chapa irregular.

Figura 5. Marcas de pressão locais em um casco laminado. Seu espaçamento repetido pode ajudar a identificar o rolo ou a localização de detritos que as criou.

• Limpe e inspecione a chapa, as superfícies dos rolos, os suportes e o equipamento de manuseio antes da calandragem.
• Remova rebarbas, carepa dura e respingos de solda usando o método de preparação aprovado.
• Mapeie marcas repetidas para a circunferência do rolo ou contato do suporte para encontrar a fonte.
• Defina pressão suficiente para conformação controlada, mas não use carga excessiva para compensar tração ou alinhamento deficientes.
• Para chapa inoxidável, alumínio, polida ou revestida, acorde um acabamento de rolo limpo e um método de proteção compatível que não escorregue, imprima, contamine ou entre no ponto de pinçamento.
• Verifique as posições esquerda/direita e a carga do suporte se as marcas aparecerem apenas em um lado.

5. Extremidades Planas e Curvatura Irregular

Uma extremidade plana permanece quando a borda da costura não consegue alcançar a zona de dobra entre os pontos tangentes dos rolos ou não é pré-dobrada o suficiente. É um problema de geometria e processo, não simplesmente falta de força. Compare as duas extremidades planas, o raio de pré-dobra, o espaçamento do rolo inferior e a sequência aprovada de giro ou setup único.

Use o guia de calandra de chapa de 3 rolos vs 4 rolos para comparar como cada layout segura e pré-dobra a chapa.

Uma Sequência de Solução de Problemas à Prova de Falhas

Não aumente a pressão dos rolos até que o material, o blank, a medição, o alinhamento e a capacidade tenham sido verificados. Uma mudança de pressão pode ocultar o primeiro sintoma enquanto adiciona dano superficial, sobrecarga ou um erro de geometria diferente.

Registre Dados Suficientes para Repetir a Correção

• Modelo da máquina, configuração dos rolos, controlador/programa e posições esquerda/direita.
• Norma do material, grau, lote/têmpera, limite de escoamento se conhecido, espessura e largura.
• Diâmetro interno/externo alvo, condição da costura, ovalização permitida e limite de extremidade plana.
• Método de pré-dobra, sequência de passes, velocidade, método de suporte e condição de descarregamento.
• Dmax/Dmin, posições de relógio, estações axiais e medições carregadas/descarregadas.
• Mudança feita, resultado, setup aceito e aprovação do operador/inspetor.

Triagem de trabalhos de raio apertado com o guia de diâmetro mínimo de calandragem.

Compare a geometria básica nas páginas da calandra de chapa de W11 3 rolos, calandra universal de chapa W11S e calandra de chapa de W12 4 rolos .

Navegue pela linha completa de calandras de chapa e dobradeiras de perfil quando uma limitação de processo apontar para uma configuração diferente.

Perguntas Frequentes

A ovalização é sempre causada pelo rolo de chapa?

Não. Tensão residual do material, suporte no descarregamento, solda de ponteamento, solda final e manuseio posterior podem todos alterar a circularidade. Meça em estágios controlados para isolar a causa.

Quanto devo sobre-calandrar para retorno elástico?

Não há porcentagem universal. Comece com um teste controlado no mesmo material e geometria, depois use pequenas correções medidas e salve os ajustes aceitos.

Pressão mais alta pode corrigir o desvio da chapa?

Geralmente não. O desvio da chapa é comumente um problema de alinhamento, blank, suporte ou ajuste esquerdo/direito. Mais pressão pode aumentar o dano sem corrigir o caminho.

Por que as marcas de pressão se repetem em espaçamento regular?

Um passo repetido pode corresponder a uma circunferência de rolo, área de rolo danificada, roda de suporte ou detritos presos. Marque a chapa e inspecione a superfície de contato correspondente.

Quando a produção deve parar por um defeito?

Pare quando um dispositivo de segurança falhar, a chapa se mover de forma imprevisível, a máquina mostrar ruído/calor/vibração anormais, aparecer uma trinca ou vazamento, ou o defeito não puder ser corrigido dentro do processo aprovado.

Para um diagnóstico específico do modelo, entre em contato com a BEIGEMA com fotos, desenhos, dados do material, configurações e medidas.