Título

ESTAMPAGEM INCREMENTAL NA FABRICAÇÃO DE COLETORES SOLARES PLANOS

INCREMENTAL FORMING IN THE FABRICATION OF SOLAR ENERGY COLLECTOR PANELS

Autoria

Arruda, Rodrigo Patrício de; Verástegui, Roger Navarro; Folle, Luis Fernando; Schaeffer, Lirio

DOI

10.5151/2594-5327-0029

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Resumo

Considerando a atual demanda energética, esta pesquisa busca alternativas para fabricação de coletores solares planos aplicando técnicas inovadoras em conformação de chapas. O objetivo é desenvolver um processo de fabricação flexível para placa absorvedora, empregando a Estampagem Incremental. Esta utiliza uma matriz de suporte em PU e um prensa-chapas, aplicada com auxílio de uma maquina CNC. A Ferramenta utilizada consiste um punção de ponta esférica de fácil fabricação que "desenha" o canal de passagem da água diretamente na chapa, promovendo uma deformação pontual e progressiva. Para compor o canal utilizou-se a técnica de solda por atrito (Friction Stir Welding) com uma ferramenta simples que aproveita o mesmo ferramental da estampagem incremental em um “set-up” rápido da CNC. Foram utilizadas chapas de alumínio de 1mm de espessura. O novo coletor deve apresentar uma eficiência aprimorada em comparação aos fabricados pelo método tradicional, com uma geometria que favoreça a área de contato com a água. Este processo permite uma fantástica flexibilização, viabilizando a produção de pequenos lotes e tornando possível produzir uma enorme variedade de produtos e componentes de geometrias complexas a partir de um ferramental simples e tempos de “set-up” reduzidos. Publicados aqui estão os fundamentos, discussões e conclusões desta pesquisa.

 

Considering the actual power demand, this research looks for alternatives to the fabrication of solar energy collector panels, using new technologies in sheet metal forming. The objective is to develop a flexible fabrication process for the absorber sheet, using Incremental Forming. It consists in a PU support die and a blank holder, applied with the aid of a CNC machine. The tool consists in a spherical edge punch of easy fabrication that “draws” the water channel directly into the sheet, promoting a punctual and progressive deformation. To compose the channel, it was used the Friction Stir Welding technique, with a simple tool that uses the same tooling of the Incremental Forming in a quick setup of the CNC. Were used Aluminium sheets of 1mm tick. The new collector panel should have a improved efficiency if compared to the traditionally made, and with a geometry that benefits the contact area with the water. This process allows an fantastic flexibilization, making the low volume production feasible, allowing the production of a great variety of products and components with complex geometries from simple tooling and reduced setup times. Here are published the fundamentals, discussions and conclusions related to this research.

Palavras-chave

Coletor solar; Estampagem incremental; Chapas metálicas.

Solar energy collector panels; Incremental forming; Sheet metal.