Os tubos moldados, devido às suas seções transversais não-padronizadas-e funções personalizadas, são cada vez mais usados em equipamentos-de alta tecnologia, estruturas de edifícios, indústria automotiva e instalações de energia. Em comparação com tubos redondos ou retangulares convencionais, seu processo de formação é mais complexo, exigindo um equilíbrio entre precisão geométrica, propriedades do material e eficiência de produção. Um profundo conhecimento dos princípios e métodos de formação de tubos moldados é um pré-requisito para obter produtos de alta-qualidade e{6}}confiabilidade.
O princípio básico da formação de tubos moldados consiste na aplicação de deformação plástica contínua a tiras de metal ou peças brutas de acordo com um contorno-de seção transversal predefinido, dobrando-as e encerrando-as em uma cavidade fechada, garantindo ao mesmo tempo estabilidade dimensional e de forma. As rotas de processo são divididas principalmente em duas categorias: conformação a frio e conformação a quente. A conformação a frio é adequada para a maioria dos aços de baixo-carbono e de baixa{4}}liga, oferecendo vantagens como alta precisão dimensional e acabamento superficial liso. A conformação a quente é usada para ligas de alta-resistência, materiais de paredes-espessas ou difíceis-de-deformar, reduzindo as forças de conformação e evitando a fragilidade causada pelo endurecimento por trabalho.
A soldagem é a rota de processo mais comum para tubos moldados. Esse processo normalmente inclui desenrolamento, nivelamento, cisalhamento-de fixação de largura, perfilagem, soldagem, dimensionamento e corte. A unidade formadora de rolos é equipada com vários conjuntos de rolos de acordo com o formato-da seção transversal, pressionando a tira de aço no contorno alvo, uma estrutura por vez. A costura longitudinal é então conectada usando soldagem por resistência de alta-frequência, soldagem a arco de argônio ou soldagem a laser. A qualidade da soldagem determina diretamente a resistência geral e o desempenho de vedação do tubo. É necessário um controle rigoroso da corrente de soldagem, da velocidade e das condições de resfriamento na zona{8}afetada pelo calor, juntamente com testes não{9}destrutivos on-line ou off-line da solda para evitar defeitos como rachaduras, fusão incompleta e inclusões de escória.
Para algumas seções transversais-irregulares simples, como tubos elípticos e hexagonais, a conformação contínua pode ser usada. Esse processo geralmente usa peças brutas de formato irregular como matéria-prima, formando diretamente uma seção transversal-fechada ao longo da matriz por meio de extrusão a quente ou trefilação a frio. A conformação contínua elimina o risco de concentração de tensão associado às soldas, resultando em melhor vida útil à fadiga e resistência à pressão. No entanto, requer maior precisão da matriz e capacidades de equipamento, limitando a flexibilidade de produção.
A formação de tubos irregulares de seção transversal complexa geralmente requer uma combinação de vários processos e a intervenção da tecnologia CNC. A dobra CNC tri-dimensional pode processar curvas espaciais e seções transversais-não convencionais de tubos retos-formados, atendendo aos requisitos de layout de precisão de tubulações aeroespaciais e automotivas. Enquanto isso, as tecnologias de conformação incremental e hidroformação desenvolvidas nos últimos anos podem aplicar pressão hidráulica multi{6}}ponto dentro de uma cavidade fechada, permitindo que placas planas ou peças pré--formadas sejam formadas em tubos moldados em uma única etapa, reduzindo processos intermediários e melhorando a utilização de materiais.
O tratamento de superfície também é uma parte crucial da cadeia do processo de conformação. Após a formação, os tubos moldados geralmente exigem endireitamento, corte longitudinal e processamento final e, dependendo do ambiente de serviço, galvanização, revestimento plástico ou pulverização com-camadas anticorrosivas são aplicadas para melhorar a resistência à corrosão e a estética.
No geral, o processo de formação de tubos moldados é baseado na deformação plástica de materiais, combinada com diversas técnicas, como perfilagem, trefilação contínua e conformação CNC, formando um caminho de transformação preciso de peças planas em seções transversais fechadas complexas. Com o desenvolvimento do projeto de moldes, controle automático e tecnologias de monitoramento on-line, a precisão e a eficiência da conformação continuam a melhorar, estabelecendo uma base sólida para a aplicação em larga-escala de tubos moldados em campos-de alta tecnologia.
