Moldes de Aço para Barreiras de Segurança Rodoviárias

Os moldes de aço para barreiras de segurança rodoviárias são usados para produzir barreiras de segurança de concreto pré-moldado, amplamente utilizadas em rodovias, ferrovias e vias urbanas, para separar o fluxo de veículos, proteger pedestres e aumentar a segurança viária. Os moldes devem ter alta resistência, durabilidade e alta precisão para garantir a consistência dimensional e a qualidade da superfície dos produtos de concreto.

Materiais Principais: Chapa de aço laminada a quente Q235, com espessura geralmente de 3-4mm, e em algumas áreas reforçadas pode chegar a 5mm. O Q235 possui boa plasticidade e desempenho de soldagem, sendo adequado para a fabricação de moldes.

Estrutura do Molde

• Construção Básica: O molde é composto por painel, nervuras, placa de base e conectores, apresentando uma estrutura em forma de U ou retangular, podendo conter um design sólido ou com orifícios para fins estéticos (como orifícios para passagem de tubos de aço).
• Especificações de Tamanho:
  • Comprimento comum: 2 metros (padrão para rodovias).
  • Altura: 80-100cm, com design de borda virada para facilitar a desmoldagem e instalação.
  • Diâmetro dos orifícios: Orifícios pequenos (<φ20mm) para montagem, orifícios grandes (≥φ36mm) para passagem de cabos ou suspensão por eletroforese.
• Tipos:
  • Molde de Boca Lisa: Estrutura simples, adequada para barreiras de segurança padrão.
  • Molde de Encaixe: Facilita a montagem, adequado para trechos de estradas complexos.

Processo de Fabricação

1. Design e Preparação

• Design do Molde: Determinar as dimensões do molde, a localização dos orifícios e o layout das nervuras de acordo com os desenhos da barreira de segurança, considerando a pressão de vazamento do concreto (aproximadamente 0,5-1MPa) e a facilidade de desmoldagem. Utilizar CAD ou SolidWorks para modelagem tridimensional, garantindo a precisão.
• Preparação do Material: Adquirir chapas de aço Q235 de tamanho fixo, verificar a qualidade da superfície (sem rachaduras ou corrosão) e cortar nas dimensões necessárias.

2. Conformação da Chapa de Aço

• Conformação por Estampagem:
  • Utilizar uma prensa hidráulica (1000-2000 toneladas) e um molde de conformação para estampar a chapa de aço em uma estrutura em forma de U ou retangular.
  • O molde deve ter um design modular para facilitar a troca de modelos e reduzir o retorno da flange (controlar a taxa de retorno <2%).

• Conformação por Laminação:

  • O material em rolo é gradualmente deformado através de múltiplos moldes de laminação, adequado para moldes lineares, com alta precisão (tolerância ±0,5mm).
  • Posteriormente, é necessário cortar e aparar as bordas com plasma ou laser para garantir a planicidade.
• Precauções: Controlar a velocidade de conformação, evitar a concentração de tensão na chapa de aço e, se necessário, realizar tratamento térmico de pré-aquecimento (200-300°C) para aumentar a ductilidade.

3. Usinagem de Orifícios

• Design da Localização dos Orifícios: A superfície e as laterais do molde precisam ser usinadas com 300-500 orifícios, com mais de 10 tipos de diâmetros, e a distribuição deve ser uniforme para liberar a tensão e facilitar a montagem.
• Métodos de Usinagem:
  • Puncionamento CNC: Utilizar uma puncionadeira CNC, adequada para produção de múltiplos modelos em pequenos lotes, com alta eficiência (pode puncionar 20-30 orifícios por minuto).
  • Puncionamento com Molde: A primeira escolha para produção em grande escala, requer um molde de puncionamento dedicado, alta precisão, mas alto custo de ajuste do molde.
  • Corte a Plasma: Utilizado para orifícios de grandes dimensões ou corte de material, com baixa precisão (±1mm).
  • Furação com Furadeira: Utilizado para ajustes temporários ou produção em pequenos lotes.
• Controle de Precisão: A tolerância da localização dos orifícios deve ser controlada em ±0,2mm, e o desvio de verticalidade deve ser <0,5°, para garantir a qualidade dos produtos de concreto.

4. Soldagem e Montagem

• Soldagem: O painel e as nervuras são soldados por soldagem a arco elétrico ou soldagem com proteção a gás, as soldas devem ser uniformes, sem poros e garantir a resistência estrutural.
• Design das Nervuras: A espessura das nervuras é de 4-5mm, com espaçamento de 200-300mm, para aumentar a rigidez do molde e evitar deformações durante o vazamento.
• Métodos de Conexão:
  • Rebitagem: Utilizado para conectar a placa de base e as placas laterais, boa resistência à vibração, adequado para uso a longo prazo.
  • Conexão por Parafuso: Fácil de desmontar e ajustar, requer o uso de parafusos de alta resistência (classe 8.8 ou superior).
• Uso de Dispositivos de Fixação: Utilizar dispositivos de fixação dedicados durante a montagem para garantir a precisão dimensional (desvio <±1mm).

5. Tratamento de Superfície

• Tratamento Mecânico:
  • Jateamento com Granalla/Jateamento com Areia: Utilizar abrasivos de alta velocidade (granalla de aço ou grãos de areia) para remover a camada de óxido, formando pequenas cavidades uniformes (rugosidade da superfície Ra 3.2-6.3μm), aumentando a aderência da tinta.
  • Requer equipamentos de remoção de poeira para controlar o ruído (<85dB).
• Tratamento Químico:
  • Decapagem ácida ou limpeza a vapor, para remover óleo, ferrugem e evitar a corrosão do molde.
• Pintura: Aplicar tinta anticorrosiva ou revestimento epóxi, com espessura de 50-80μm, para prolongar a vida útil do molde (mais de 5 anos).

6. Inspeção de Qualidade

• Verificação Dimensional: Utilizar uma máquina de medição tridimensional para verificar a planicidade e a verticalidade do molde (desvio <0,5mm).
• Qualidade da Superfície: Verificar a solda, a localização dos orifícios e a uniformidade do revestimento, garantindo que não haja rachaduras, rebarbas ou descamação.
• Teste do Molde: Vazar amostras de concreto, verificar o efeito de desmoldagem e a qualidade da superfície do produto (sem bolhas ou rachaduras).