Prensa mecânica: funcionamento e características

A prensa mecânica ou prensa industrial é uma máquina-ferramenta capaz de produzir grandes quantidades de energia de maneira controlada. As prensas são utilizadas para deformar peças sob grande pressão e de diferentes materiais, como ferro, aço, bronze, cobre ou alumínio.

O que é uma prensa mecânica e como funciona?

Para a deformação de peças com grande pressão são empregadas prensas mecânicas. Essas máquinas-ferramenta convencionais são encontradas em muitas empresas por sua versatilidade; são as mais solicitadas na indústria automotiva e aeronáutica para a fabricação de peças de carros e aviões. Também estão presentes na fabricação de utensílios de cozinha e, naturalmente, na indústria metalmecânica.

A força utilizada por uma prensa mecânica varia em função da velocidade e da magnitude, bem como da distância do golpe. Para se ter uma ideia, o princípio de funcionamento de uma prensa mecânica é bastante semelhante ao de golpear um prego com um martelo; neste caso específico, o martelo acumula energia ao acelerar (desde o momento em que é levantado e durante o trajeto até a cabeça do prego). Quando toca a superfície do prego, a ferramenta libera uma força muito maior que a força inicial.

Por outro lado, as prensas mecânicas são equipadas com um motor elétrico responsável por fazer girar um volante acumulador de energia, que transforma o movimento circular em linear. O motor elétrico, neste caso, é o que libera a energia acumulada para aplicar uma grande força (de várias toneladas) para realizar o corte, a deformação, a forja, a estampagem ou para embutir materiais e peças. Nas prensas mecânicas o motor faz o volante girar e transformar esse giro em movimento linear. Quando isso ocorre, o motor elétrico libera repentinamente essa energia para aplicar a força de várias toneladas para corte, estampagem, forjamento ou embutimento de materiais ou peças.

Partes da prensa mecânica

As prensas mecânicas são compostas por:

• Estrutura. Essa estrutura mecânica serve como suporte ou corpo da máquina e confere estabilidade. Deve ser muito sólida e robusta, pois a força empregada na prensa é de grande magnitude.
• Elementos de conexão. Esses elementos permitem a montagem e a desmontagem da máquina e de seus componentes.
• Parafusos e porcas. Funcionam como elementos de transmissão de movimento.
• Fixação e compressão de amortecedores.
• Motor elétrico.

Tipos de prensas mecânicas

Existem dois tipos principais de prensas mecânicas: de manivela ou excêntrica e de fuso. A prensa de manivela se caracteriza por utilizar uma biela que é colocada por meio de um virabrequim. Conta com um volante superior que gira impulsionado por um motor elétrico. Quando é necessário acionar a máquina, uma embreagem conecta o eixo do volante ao virabrequim para a aplicação da força. Esse tipo de máquina é utilizado principalmente para puncionamento e rebarbação.

A prensa mecânica de fuso emprega energia rotacional proveniente de um motor para um fuso de grande tamanho. Essas prensas são bastante parecidas com as prensas hidráulicas.

Além das prensas descritas acima, também existem prensas mecânicas especiais como a de pinhão e cremalheira, bem como a de articulação de joelho. A primeira utiliza uma engrenagem conectada ao eixo de transmissão para acionar o motor elétrico. A cremalheira é uma engrenagem circular com raio infinito e a engrenagem giratória é um pinhão que fornece força por meio da cremalheira. As prensas de joelho, também chamadas de prensas combinadas articuladas, permitem converter a potência do motor por meio da biela, o que facilita transmitir a potência desejada. Contam com uma manivela do eixo de transmissão que gira por completo.

Prensa mecânica ou prensa hidráulica?

O que é melhor para a oficina? Uma prensa mecânica ou uma prensa hidráulica? As prensas mecânicas têm um comprimento de curso fixo (algumas podem ser fabricadas com curso variável), permitem realizar movimentos de deslizamento especiais (ligação) e todas as peças da máquina (volante e componentes) estão conectadas entre si. A velocidade de deslizamento é variável e a energia de trabalho varia em função da massa e da velocidade do volante. Por outro lado, uma prensa mecânica é muito econômica e fácil de configurar e utilizar; além disso, é rápida e muito produtiva. A desvantagem dessa máquina é que tem baixa pressão e grande eficiência, o que a limita à usinagem de peças pequenas. Além disso, é muito ruidosa e deve ser utilizada por um operador experiente.

A prensa hidráulica obtém o movimento e a força por meio de cilindros hidráulicos dotados de fluido, como o óleo. A prensa hidráulica permite controlar melhor os movimentos das peças e é utilizada para a usinagem de peças com formas complexas. Diferentemente da prensa mecânica, a hidráulica conta com um comprimento de curso variável, uma velocidade de deslizamento variável e apresenta grande precisão, rendimento e repetibilidade.