Como selecionar bobinas de aço para conformação por rolos: grau, revestimento e espessura.

Escolher a bobina de aço errada é o erro mais caro em uma fábrica de perfilagem. A bobina de aço tipicamente representa de 60 a 70% do custo do perfil acabado. Escolha o grau errado e o perfil falha sob carga. Escolha o revestimento errado e a ferrugem aparece em um ano. Escolha a espessura errada e a configuração da máquina tem que mudar.

Como selecionar bobina de aço para perfilagem se resume a seis decisões. Grau do aço. Tipo de revestimento. Peso do revestimento. Espessura. Largura da bobina. Condição da superfície. Cada uma remete a um padrão, um número e uma configuração da máquina. Este guia cobre todas as seis com as especificações usadas na América do Norte, Europa, Austrália e Oriente Médio.

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O Que É Seleção de Bobina de Aço?

A seleção de bobina de aço é o processo de escolher o grau do aço da bobina, o tipo de revestimento, o peso do revestimento, a espessura e a largura para que o perfil acabado atenda aos seus requisitos estruturais e de corrosão ao menor custo de material.

A ordem importa. Grau primeiro, porque fixa resistência e conformabilidade. Revestimento segundo, porque fixa a vida útil. Espessura e largura por último, porque fixam a configuração da máquina e o rendimento do material. Uma linha de máquina perfiladora construída para uma especificação de bobina não pode simplesmente operar outra. A especificação da bobina de aço é o contrato entre o fornecedor de material, o fabricante da máquina e o comprador do perfil.

Passo 1: Selecionar o Grau do Aço

O grau do aço define a resistência de escoamento, a conformabilidade e a soldabilidade. A perfilagem convém ao aço de alto escoamento porque o processo dobra em vez de esticar, então você obtém mais resistência por milímetro do que a estampagem. A maioria da bobina de aço vendida para perfilagem é revestida, e o grau e o revestimento geralmente vêm do mesmo padrão.

ASTM A653 cobre chapa galvanizada por imersão a quente e galvannealed na América do Norte. As classes incluem CS Type A/B/C para aço comercial, FS para conformação, DDS para estampagem e SS Grade 40/50/80 para uso estrutural. SS Grade 40 significa escoamento mínimo de 275 MPa, SS Grade 50 significa 345 MPa e SS Grade 80 significa 550 MPa. ASTM International detém as tabelas completas.

EN 10346 cobre aço revestido por imersão a quente contínua na Europa e grande parte da Ásia. As classes de conformação são DX51D a DX54D. As classes estruturais são S250GD, S350GD, S450GD, S550GD, onde o número é a resistência de escoamento mínima em MPa. CEN publica a EN 10346.

Outros mercados adicionam seus próprios padrões. Japão e Coreia usam JIS G3302 (SGCC, SGC440). Austrália usa AS 1397 (G250, G300, G550). O guia de perfilagem de aço de alta resistência cobre o que muda quando se passa de bobina de 250 MPa para 550 MPa.

Regra prática: DX51D ou CS Type B para cobertura e revestimento leve. S350GD ou SS Grade 50 para perfis Z e canaletas. S450GD ou SS Grade 80 para montantes de estantes. Se uma aba dobrar mais apertado que 1x a espessura do material, suba um passo na família de graus de conformação.

Passo 2: Escolher o Tipo de Revestimento

O revestimento decide por quanto tempo o perfil sobrevive ao ar livre. Quatro famílias dominam a bobina de aço para perfilagem.

GI é galvanizado por imersão a quente, zinco puro. Barato, comprovado, o padrão para perfis internos e cobertura geral. GA é galvannealed, um revestimento de zinco ligado que pinta e solda melhor, mas protege menos as bordas.

O GL, também chamado AZ ou galvalume, tem aproximadamente 55% de alumínio, 43,4% de zinco e 1,6% de silício. Oferece de duas a quatro vezes a vida anticorrosiva do GI com o mesmo peso de revestimento e é a base do COLORBOND e do ZINCALUME na Austrália. O ZM é zinco-alumínio-magnésio. Protege melhor as bordas cortadas que o GI com menor peso de revestimento, o que o torna popular para coberturas costeiras e industriais.

Bobina pré-pintada adiciona um sistema de pintura na laminação, PPGI sobre base GI e PPGL sobre base GL. Elimina a etapa de pintura de sua fábrica, mas exige um projeto de Máquina Perfiladora cuidadoso para que os rolos não risquem a película.

As bordas cortadas são onde os revestimentos falham primeiro. O GI e o ZM oferecem proteção galvânica na borda cortada. O GL não, então a borda de aço exposta precisa de uma película protetora ou selante em ambientes salinos. A American Galvanizers Association publica dados de corrosão sobre revestimentos de zinco e ligas de zinco.

Etapa 3: Definir o peso de revestimento

O peso de revestimento é a massa de revestimento por metro quadrado de bobina de aço, medido total em ambos os lados. Determina a vida anticorrosiva mais do que o tipo de revestimento. Dois compradores podem encomendar a mesma bobina de aço GI, e aquele com o dobro do peso de revestimento obtém um perfil que dura anos a mais ao ar livre.

EN 10346 usa gramas por metro quadrado: Z120, Z180, Z275, AZ150, ZM120. ASTM A653 usa onças por pé quadrado: G30 a G235. A correspondência: G90 equivale a cerca de Z275, G60 equivale a cerca de Z180, G40 equivale a cerca de Z120.

Faixas práticas para bobina de aço de perfilagem:

• Perfis internos: Z120 a Z180 (G40 a G60)
• Cobertura geral: Z180 a Z275 (G60 a G90)
• Cobertura costeira e industrial: Z275 ou AZ150 e acima
• Pré-pintado: revestimento base Z180 a Z275 dependendo da exposição

O peso de revestimento também altera o processo de conformação. Revestimentos espessos descascam em raios de dobra apertados. Para uma dobra abaixo de 1x a espessura, mantenha o revestimento em Z275 ou abaixo. A página influência do material no projeto de Máquina Perfiladora aborda como a dureza do revestimento afeta o desgaste dos rolos. O GalvInfo Center publica as tabelas de peso de revestimento por trás dessas regras de projeto.

Etapa 4: Definir espessura e tolerância

Espessura controla resistência, peso e custo. Também determina a máquina. Folga dos rolos, potência de acionamento, força de corte e folga de dobra assumem todas uma espessura nominal.

A tolerância de espessura importa mais do que os compradores de bobina de aço imaginam. EN 10346 permite cerca de mais ou menos 0.05 mm em bobina de 0.5 mm e cerca de mais ou menos 0.10 mm em bobina de 2.0 mm. ASTM A653 opera faixas similares. Uma deriva de 0.05 mm altera a folga de dobra e o cálculo da largura da bobina, o que desloca as dimensões do perfil acabado.

Dois termos surgem em cada cotação. BMT é a espessura do metal base, apenas o aço. TCT é a espessura total revestida. Compare sempre o BMT ao comprar bobina de aço. O revestimento adiciona 0.02 a 0.05 mm por lado e prejudica a comparação TCT. Para mais detalhes, veja cálculo de largura e espessura da bobina para perfilagem.

Etapa 5: Calcular a largura da bobina

A largura da bobina é a largura da tira plana da bobina de aço que alimenta a máquina. Não é a largura de cobertura do perfil. O perfil acabado é a tira dobrada, então a bobina deve cobrir cada aba, alma e dobra.

A fórmula: a largura da bobina equivale à largura desenvolvida mais a margem de refile em ambas as bordas. A largura desenvolvida é a seção transversal do perfil desenrolada, incluindo folgas de dobra em cada canto. Para um canal U simples, é a base mais duas abas mais folgas de dobra. Para um painel de telhado complexo, use software de perfil ou uma bobina de teste.

A margem de refile é de 3 a 5 mm por lado para bobina de borda de laminador, 5 a 7 mm para bobina cortada, e mais para material pré-pintado onde a borda cortada pode rachar a tinta.

As larguras padrão de laminador são 914, 1000, 1219, 1250 e 1524 mm. Poucos perfis usam essas exatamente. Encomendar bobina de aço cortada à largura de um centro de serviços normalmente recupera rendimento de 3 a 8% em comparação ao refile de uma largura padrão. Nossa calculadora de bobina de metal abrange a matemática do rendimento.

O planejamento do peso da bobina segue a largura. Uma bobina de 10 toneladas de 0.5 mm x 1000 mm rende cerca de 2.550 metros. A mesma tonelagem em 1.0 mm x 1250 mm rende cerca de 1.020 metros. Esse número decide com que frequência seu desbobinador para para uma troca de bobina.

Etapa 6: Verificar qualidade de superfície e fornecimento de bobina

A condição de superfície é onde os compradores de bobina de aço erram. A bobina de borda de laminador chega com cantos arredondados e tolerância de largura estreita. A bobina cortada tem bordas cisalhadas que podem carregar rebarba. A rebarba risca os rolos, causa falhas no padrão de flor e aparece como onda de borda no perfil acabado.

Procure três coisas no recebimento:

• Condição de borda. Altura de rebarba abaixo de 0.05 mm para bordas cortadas, sem rasgos irregulares.
• Defeitos de superfície. Marcas de rolo, riscos, manchas de óleo, pontos de ferrugem nas extremidades da bobina.
• Camba. Flexão ao longo da tira que agrava o desalinhamento pelos estandes de rolos.

Se você não pode inspecionar no recebimento, compre de um laminador ou centro de serviços com certificado de teste certificado por pedido. O certificado deve indicar grau, revestimento, peso de revestimento, classe de tolerância de espessura e número da bobina. Mantenha um certificado por bobina de aço.

Por fim, compatibilize a bobina com a máquina. Verifique o diâmetro interno da bobina em relação ao mandril da máquina desbobinadora, sendo 508 mm o padrão e 610 mm comum. Verifique o diâmetro externo da bobina em relação ao curso do mandril e o peso da bobina em relação à classificação do desbobinador. Uma linha de corte longitudinal ou linha de corte à medida é a resposta certa se você compra bobinas mestras e as processa internamente.

Erros comuns de seleção de bobina de aço

• Comprar o grau mais barato que mal passa. Bobina de aço marginal custa menos por tonelada e mais por ano. Fissuras de borda, variação de recuo elástico e rejeitos consomem a economia.
• Ignorar o revestimento nas bordas cortadas. Perfis GL em zonas costeiras falham na borda cortada, não na face.
• Comparar TCT em vez de BMT. Um fornecedor que cotar espessura total revestida pode esconder uma base de aço mais fina sob um revestimento pesado.
• Encomendar bobina de largura padrão para um perfil personalizado. Refilar 40 mm de uma bobina de 1250 mm a cada metro é um imposto permanente de 3% sobre o material.
• Pular o certificado de teste. Sem um certificado você não pode rastrear uma bobina de aço defeituosa até um lote defeituoso. Cada máquina de perfilagem personalizada que enviamos inclui uma ficha de especificação de bobina recomendada por esse motivo.

Como a Believe Industry Company ajuda

Como selecionar bobina de aço é a primeira pergunta que todo comprador nos faz. Toda linha que construímos começa com uma ficha de especificação de bobina. Nossos engenheiros pegam o desenho do perfil, o padrão de mercado alvo e o ambiente de corrosão, e então fixam o grau, o revestimento, o peso de revestimento, a espessura e a largura antes do primeiro rolo ser usinado.

Configuramos linhas para cobertura DX51D na Europa, purlins S350GD no Oriente Médio, estanteria SS Grade 50 na América do Norte e bobina Z275 na Austrália. Envie-nos seu perfil e local do projeto. Retornaremos uma especificação de bobina de aço recomendada, uma configuração de máquina e uma proposta que atende a ambos.