Caixa forjada integral de 525 kg para uma empresa de engenharia turca
- Uma empresa de engenharia turca precisava de uma caixa forjada personalizada de 525 kg para equipamento mecânico pesado.
- Dado que o componente era de grandes dimensões e de importância estrutural, o cliente exigiu uma estrutura forjada de uma só peça, sem soldaduras, bem como tolerâncias dimensionais rigorosas e requisitos específicos em termos de acabamento superficial e granulometria.
Visão geral do projeto
O cliente é uma empresa de engenharia turca que necessita de uma caixa forjada de alta resistência para equipamento mecânico.
O componente pesava aproximadamente 525 kg e tinha de ser produzido como uma peça forjada de uma única peça, em vez de um conjunto soldado. Após a forja, várias superfícies e interfaces críticas exigiram um trabalho de usinagem de precisão para cumprir as especificações do desenho do cliente.
Os requisitos do projeto incluíam:
- Produto: Carcaça forjada à medida
- Peso final: aprox. 525 kg
- Aplicação: Equipamento mecânico pesado
- Processo de fabrico: Forjamento integral + Tratamento térmico + Maquinação de precisão
- Construção: Estrutura forjada de peça única
- Soldadura: Não permitida
- Tolerância crítica: ±0,05 mm
- Rugosidade da superfície: Ra ≤ 3,2 μm
- Requisito fundamental: Estabilidade dimensional e integridade estrutural
- Requisito relativo à granulometria: Grau 8
O desafio do projeto:
O principal desafio consistiu em produzir uma caixa tão grande como uma única peça forjada, mantendo simultaneamente a precisão de maquinagem e a qualidade metalúrgica exigidas para o componente final.
Desafio do projeto
Desafio 1: Fabricar uma estrutura de 525 kg sem recurso a soldaduras
Devido às dimensões e à geometria da caixa, a fabricação por soldadura simplificaria normalmente o processo de fabrico.
No entanto, o cliente exigiu especificamente uma estrutura forjada de peça única para evitar juntas soldadas e manter a integridade contínua do material em todo o componente.
Isto aumentou a dificuldade de controlar:
- Deformação por forjamento
- Fluxo de materiais
- Uniformidade da espessura da secção
- Uniformidade estrutural interna
- Tensão residual
- Estabilidade dimensional global
A nossa solução: forjamento integral com deformação controlada
A caixa foi fabricada a partir de uma única peça bruta forjada, tendo a sequência de forjamento sido concebida em função da geometria final e da margem de usinagem.
- O processo de fabrico centrou-se em:
- Forja de peça única, sem soldadura
- Deformação controlada por forjamento
- Fluxo de materiais otimizado
- Margem de usinagem suficiente
- Tratamento térmico uniforme
- Controlo das tensões residuais
- Verificação dimensional antes da usinagem
Esta abordagem permitiu manter a continuidade estrutural, ao mesmo tempo que proporcionou material suficiente para o posterior trabalho de usinagem de precisão.
Desafio 2: Manter tolerâncias rigorosas e a qualidade da superfície num componente de grandes dimensões
As caixas forjadas de grandes dimensões podem apresentar variações dimensionais após o forjamento e o tratamento térmico, o que dificulta a manutenção de tolerâncias de maquinagem rigorosas.
Para este projeto, o cliente exigiu dimensões críticas dentro de ±0,05 mm, rugosidade superficial de Ra 3,2 μm ou melhor e um índice de granulometria de 8.
O grande tamanho e peso da peça também aumentaram a dificuldade de configuração, controlo do ponto de referência e estabilidade da maquinagem.
A nossa solução: maquinagem de precisão e inspeção em várias etapas
Após o forjamento e o tratamento térmico, a caixa foi submetida a uma maquinagem de precisão, com um controlo rigoroso da sequência de maquinagem, do posicionamento de referência e da margem de acabamento.
- Os principais controlos incluíram:
- Estabelecimento de um ponto de referência estável
- Usinagem de desbaste e de acabamento em etapas separadas
- Otimização da margem de usinagem
- Inspeção de dimensões críticas
- Verificação da rugosidade da superfície
- Verificações dimensionais após o acabamento
- Comparação final com os desenhos do cliente
Ao combinar o forjamento controlado com a maquinagem de precisão, a variação dimensional foi reduzida para além dos requisitos iniciais do cliente.
Resultados do projeto
O resultado: maior precisão e melhor acabamento da superfície
A caixa forjada final superou os requisitos técnicos iniciais do cliente. O componente final proporcionou a integridade estrutural, a precisão de maquinagem e a qualidade de superfície exigidas, mantendo simultaneamente uma construção de peça única totalmente forjada.
- Os resultados da inspeção final incluíram:
- Tolerância crítica: ±0,02 mm
- Rugosidade da superfície: Ra 1,6 μm
- Granulometria: Grau 8,5
- Construção: Estrutura forjada integral, sem soldaduras
- Resultado dimensional: as dimensões finais corresponderam aos desenhos do cliente
O projeto demonstrou uma grande capacidade na fabricação de caixas forjadas grandes e pesadas, com tolerâncias dimensionais rigorosas e requisitos metalúrgicos exigentes.