Por que algumas carcaças de equipamentos utilizam chapas metálicas, enquanto componentes essenciais requerem peças fundidas, mesmo que ambas sejam peças metálicas? Com a aceleração das atualizações inteligentes na manufatura, a demanda por componentes metálicos continua a crescer. No entanto, os diferentes critérios de seleção para chapas metálicas e peças fundidas colocam muitas empresas diante de decisões difíceis.
Com 20 anos de experiência em fabricação de chapas metálicas e atendimento a clientes em mais de 120 cidades ao redor do mundo,Shenyang SMILE Technology Co., Ltd.sintetizou a lógica de seleção para o setor.
I. Processos Diferentes: Um Contraste Marcante entre o Trabalho a Frio e o Trabalho a Quente
A diferença fundamental entre peças de chapa metálica e peças fundidas é determinada desde a primeira etapa de fabricação. As peças de chapa metálica utilizam chapas metálicas, como aço ou alumínio, como matéria-prima, moldadas por meio de processos de conformação a frio, como corte a laser, dobra e estampagem — sem qualquer fusão do metal. De forma semelhante ao origami, forças externas induzem a deformação plástica no material da chapa. Considere, por exemplo, um chassi de servidor: uma chapa de alumínio pode ser cortada e dobrada em sua forma básica em três horas. Esse processo não requer moldes complexos, oferecendo vantagens significativas de custo para a produção em pequenos lotes.
As peças fundidas, no entanto, seguem um processo de produção diferente. Os operários despejam ferro fundido em moldes de areia. Após o resfriamento, o molde é removido e a peça passa por retificação e tratamento térmico para produzir uma peça fundida bruta. A fundição é um processo de "conformação em estado líquido" capaz de criar componentes com cavidades internas complexas e superfícies curvas irregulares — como as passagens de óleo e água em um bloco de motor. Essa construção monolítica elimina o risco de vazamentos nas juntas. Contudo, os moldes de fundição são caros. Os moldes de areia são geralmente de uso único, enquanto os moldes metálicos personalizados costumam exigir centenas de milhares de yuans em taxas de desenvolvimento, o que os torna ineficientes para a produção em pequenos lotes.
II. Diferenças de desempenho: as empresas devem selecionar com base em suas necessidades.
A base da máquina-ferramenta é construída em ferro fundido, enquanto a carcaça protetora externa utiliza componentes de chapa metálica. Este é um exemplo clássico de seleção de componentes com base em requisitos de desempenho. A base da máquina-ferramenta exige alta dureza, resistência ao desgaste e propriedades de amortecimento de vibrações — todas perfeitamente atendidas pelo ferro fundido após o tratamento térmico. Por outro lado, a carcaça protetora requer uma construção leve e fácil desmontagem, tornando a resistência e a flexibilidade de usinagem da chapa metálica a opção ideal.
Dados da indústria indicam que as peças de chapa metálica atingem alta precisão de conformação, com exatidão de dobra de até ±0,1 mm e superfície lisa adequada para aplicações que exigem alta estética, como carcaças de instrumentos. Embora as peças fundidas apresentem menor precisão bruta (tolerâncias dimensionais de ±1 a 5 mm), a usinagem permite que elas suportem pressões superiores a 10 MPa e temperaturas acima de 500 °C, tornando-as insubstituíveis em corpos de cilindros hidráulicos, componentes de caldeiras e áreas similares. No setor automotivo, os painéis da carroceria em chapa metálica de alumínio reduzem o peso em 60%, enquanto as carcaças de transmissão devem utilizar aço fundido para garantir a integridade estrutural.
III. Abordagem Metodológica: Quatro Dimensões para Superar os Desafios da Tomada de Decisão
As empresas não precisam mais se basear na “seleção baseada na experiência”. Em vez disso, avaliem com base nestas quatro dimensões: - Complexidade estrutural: Opte por chapas metálicas para estruturas tridimensionais simples, enquanto cavidades complexas e superfícies curvas irregulares exigem peças fundidas. Um fabricante de eletrônicos tentou montar o corpo de uma bomba usando chapas metálicas, mas ocorreram acidentes de produção devido à vedação inadequada. Por fim, eles optaram por peças fundidas para resolver o problema. Para análise de custo por lote: as chapas metálicas são ideais para pequenos lotes com menos de 1.000 unidades ou produção piloto, enquanto as peças fundidas se tornam mais econômicas para grandes volumes, acima de 10.000 unidades. Um fabricante de eletrodomésticos que produz carcaças de compressores para refrigeradores descobriu que, após atingir um tamanho de lote de 100.000 unidades, o custo unitário das peças fundidas era 40% menor do que o das chapas metálicas. Para instalação e manutenção, as chapas metálicas são preferidas para componentes que exigem desmontagem e reparo, enquanto as peças fundidas são escolhidas para peças estruturais que suportam carga e exigem operação sem manutenção a longo prazo. Em relação aos requisitos de desempenho, as chapas metálicas são selecionadas para aplicações que exigem leveza e alta tenacidade, enquanto as peças fundidas são preferidas para necessidades de alta dureza e resistência à pressão.
Muitas empresas agora adotam “soluções híbridas”. Por exemplo, um fabricante de equipamentos de automação utiliza chapas metálicas para a estrutura do equipamento, enquanto emprega peças fundidas para os componentes principais de sustentação de carga, equilibrando o controle de custos com a garantia de desempenho. Com a transformação digital da manufatura, algumas empresas introduziram softwares de simulação para seleção de materiais. Ao inserir especificações estruturais, volume de produção e requisitos de desempenho, elas podem identificar rapidamente a solução ideal.
Com os avanços na tecnologia de materiais e nos processos de fabricação, embora as aplicações de peças de chapa metálica e peças fundidas tenham se sobreposto, suas principais diferenças permanecem distintas.
Shenyang SMILE Technology Co., Ltd.,Líder no setor de chapas metálicas, a SMILE utiliza seus 20 anos de profunda experiência e atuação global para não apenas fornecer produtos e serviços profissionais em chapas metálicas, mas também para ajudar empresas a esclarecer a lógica de seleção entre peças de chapa metálica e peças fundidas. Isso posiciona a SMILE como uma parceira confiável para empresas em sua jornada de fabricação.