O que é uma matriz fluida?
Uma matriz de fluido é uma ferramenta de precisão que usa pressão de fluido, ou pressão hidráulica, para formar metal. O processo de usar pressão hidráulica e uma matriz de fluido é chamado de hidroformação. Esse processo permite que o metal seja formado em formas complexas, fortes e leves. Componentes de metal formados usando uma matriz de fluido e pressão hidráulica são freqüentemente usados na fabricação de automóveis, bicicletas e outros produtos que exigem componentes estruturais complexos.
Na moldagem de metal, a matriz é personalizada para o produto final sendo fabricado. Alguns podem ter inserções ou adições que podem ser usadas para produzir variações do produto final básico. As matrizes podem ser fabricadas em vários tamanhos, desde pequenas matrizes usadas na fabricação de jóias até matrizes do tamanho de carros usadas para criar a estrutura de um veículo. A matriz é geralmente mantida em uma sapata para aumentar a precisão no processo de fabricação. A montagem de matrizes e sapatos é conhecida como conjunto de matrizes.
Matrizes simples têm sido usadas na formação de metais há milhares de anos. Nos estágios iniciais da fabricação de metal, as folhas de metal macio eram marteladas em formas de pedra ou madeira, permitindo ao artesão criar várias peças quase idênticas, de tamanhos e formas precisos. Essas matrizes simples e brutas foram substituídas por matrizes de metal mais fortes e duráveis. Em meados do século XIX, os fabricantes começaram a usar matrizes emparelhadas, também chamadas matrizes conformes masculinas e femininas, para moldar com mais precisão o metal. Nesse processo, as duas matrizes são forçadas juntas em torno da chapa, também chamada de peça em branco, usando pressão.
As matrizes conformes emparelhadas podem formar apenas formas limitadas, porque elas devem poder ser montadas e separadas. Embora as matrizes emparelhadas possam formar formas complexas e detalhadas, como faces de moedas, elas não podem ser usadas para formar tubos complexos ou outras formas fechadas sem várias etapas e matrizes complexas. É por isso que os fabricantes desenvolveram a técnica de usar uma matriz de fluido para hidroformação.
No processo de hidroformação, uma placa de metal é selada entre várias matrizes de fluido. O espaço em branco é pressurizado internamente com fluido, expandindo o espaço em branco para os contornos formados pelos dados. O espaço em branco é selado, de modo que o fluido pressiona o espaço em branco, também chamado de abaulamento, e o molda para caber nas matrizes. Uma matriz de fluido pode ser usada para criar uma forma simples, como um tubo de junção em T, a partir de um único tubo, ou pode ser usada para formar as formas complexas necessárias para uma estrutura de automóvel monocorpo.