Corte a laser e quinagem de chapa: preços, espessuras e boas práticas

Não existe um processo de corte «ideal»: cada um responde a uma combinação de material, espessura, precisão e quantidade. Uma oficina de serralharia de chapa e corte domina frequentemente vários e opta pelo melhor compromisso entre qualidade de corte e custo.

Laser de fibra

É o processo mais difundido para chapa fina a média. O seu comprimento de onda (próximo de 1 µm) é bem absorvido pelos metais, incluindo ligas refletoras como o alumínio, o latão ou o cobre em máquinas adequadas. É rápido em espessuras reduzidas, preciso e deixa bordos limpos, com uma zona afetada termicamente reduzida.

Laser de CO2

Mais antigo (10,6 µm), continua a ser utilizado para algumas chapas espessas quando o aspeto do bordo conta, e para materiais não metálicos (acrílico, madeira, certos plásticos) que o laser de fibra trata mal. Em chapa metálica fina, o laser de fibra é, em geral, mais rápido e menos dispendioso.

Plasma

O arco de plasma corta todos os metais condutores e torna-se competitivo em grandes espessuras, onde o laser é mais lento ou mais caro. A precisão é menor (ligeiro chanfro, zona térmica mais larga): convém a peças de caldeiraria e de estrutura destinadas a ser soldadas ou retificadas.

Jato de água

Um jato de água a pressão muito elevada, carregado de abrasivo, corta quase todos os materiais (metais, pedra, vidro, compósitos) sem aquecimento e, portanto, sem deformação térmica. Em contrapartida, é mais lento e pode apresentar uma ligeira conicidade. Justifica-se para materiais sensíveis ao calor, grandes espessuras ou ligas difíceis.

Puncionagem

A puncionadora atinge a chapa com ferramentas. Em grandes séries de chapa fina com muitos furos, formas estampadas (persianas, ressaltos) ou roscas formadas, pode ser muito económica. Os contornos complexos continuam a ser mais simples a laser, e muitas oficinas combinam os dois.

Os limites dependem da potência da máquina, do gás de assistência e da qualidade de bordo pretendida. Este quadro indica ordens de grandeza correntes no corte a laser de fibra. São indicativas: confirme-as com a oficina que fabricará as peças.

Acima destes valores, recorre-se ao plasma, ao oxicorte ou ao jato de água. As chapas são fornecidas em formatos standard (por exemplo, 3 000 × 1 500 mm): a disposição das peças nesses formatos determina o desperdício.

O preço de uma peça de chapa soma material, tempo de máquina e mão de obra, aos quais se acrescentam a preparação e os acabamentos. Eis o que explica o essencial das diferenças entre dois orçamentos.

• O material. Natureza (o aço inoxidável e o alumínio custam mais por quilo do que o aço macio), espessura, eventual certificado do material. Paga-se também o desperdício: é a chapa inteira que é consumida, e não apenas o peso da peça.
• A espessura. A velocidade de corte diminui fortemente quando a espessura aumenta: o tempo de máquina por metro de corte cresce mais depressa do que a espessura.
• O comprimento de corte. Quanto mais longos forem o contorno e os recortes interiores, mais tempo a máquina trabalha. Uma peça muito vazada custa mais do que uma placa maciça com as mesmas dimensões.
• O número de perfurações. Cada furo ou recorte interior começa por uma perfuração, antes de o feixe seguir o contorno. Em grande espessura, cada perfuração demora tempo: centenas de pequenos furos pesam rapidamente no preço.
• As quinagens. Número de dobras, comprimento, ângulos, ferramentas: cada dobra exige uma manipulação e uma regulação da quinadora. Uma peça com muitas dobras é faturada sobretudo pelo tempo de quinagem.
• As operações complementares. Rebarbagem, roscagem, inserção de elementos de fixação, soldadura, tratamento de superfície, controlo dimensional.
• As quantidades. A programação e a regulação são repartidas pela série: o preço unitário desce nitidamente entre a unidade e algumas dezenas de peças, e depois de forma mais gradual.

O nesting (ou imbricação) consiste em dispor as peças na chapa de modo a minimizar o desperdício. A sua taxa de aproveitamento pesa diretamente no preço, sobretudo em aço inoxidável ou alumínio. O software da oficina faz o cálculo, mas é possível ajudá-lo:

• privilegiando contornos que se encaixam em vez de formas muito irregulares;
• agrupando, numa só encomenda, várias referências do mesmo material e da mesma espessura, para que partilhem as mesmas chapas;
• aceitando o corte comum (duas peças vizinhas partilham uma linha de corte) quando o caderno de encargos o permite;
• adaptando as dimensões aos formatos standard quando a conceção é flexível.

Outras alavancas

• Reduzir a variedade: um mesmo raio de quinagem e alguns diâmetros de furo standard limitam as trocas de ferramentas.
• Apertar apenas as cotas funcionais: consulte o guia sobre as tolerâncias gerais ISO 2768.
• Pedir várias quantidades: orçamentar 10, 50 e 200 peças revela a curva de preços.
• Aceitar uma liga equivalente e conceder um prazo razoável: uma urgência paga-se.

Uma peça desenhada sem ter em conta a quinagem pode ser impossível de fabricar ou exigir ferramentas especiais. Os valores abaixo (t designa a espessura) são ordens de grandeza para chapas correntes: variam consoante as ferramentas, o material e a máquina, e a última palavra cabe à oficina.

Sentido de laminagem, retorno elástico e tolerâncias

Nas ligas duras, quina-se de preferência perpendicularmente ao sentido de laminagem. Depois da quinagem, o material «volta» ligeiramente (retorno elástico): a oficina compensa-o regulando o ângulo. Em chapa fina, obtêm-se correntemente cerca de ±0,1 a ±0,2 mm no corte a laser e tolerâncias mais largas nas cotas quinadas, a confirmar com a oficina. Aperte apenas as cotas que o exigem.

A planificação

O desenvolvimento (a peça planificada) depende do material, da espessura, do raio e das ferramentas. Salvo se dominar este cálculo, transmita a peça quinada em 3D com as suas cotas funcionais: a oficina calcula a planificação.

Um DXF mal preparado faz perder tempo e provoca erros de corte. Bastam algumas regras:

• Escala 1:1, unidades em milímetros, geometria 2D planificada.
• Contornos fechados, sem linhas duplicadas ou sobrepostas (a máquina cortaria duas vezes), sem microsegmentos parasitas.
• Curvas simples: substituir as splines por polilinhas ou arcos, e decompor os blocos.
• Camadas distintas para o corte, as linhas de dobra e a gravação, com uma legenda.
• Nada além da geometria: nem cotas, nem textos, nem legenda no desenho de corte.
• Uma peça por ficheiro, com o nome composto pela referência, o índice de revisão, o material e a espessura.

Um pedido completo dá orçamentos mais rápidos e comparáveis. Indique o material, a liga e a espessura (ou «equivalente aceite»), as quantidades, os ficheiros (DXF, desenho PDF, STEP), os acabamentos (ver a competência tratamento de superfície), as cotas críticas, o eventual certificado do material, o prazo e o local de entrega.

No Meaflow, publicar um pedido é gratuito e sem comissão: recebe as propostas de vários fornecedores, pode compará-las, colocar as suas perguntas e trocar mensagens antes de escolher. Para estruturar o seu pedido, apoie-se no nosso guia do caderno de encargos de fabrico.