Fator K: o que é e como calcular variação do corte da chapa em função do calibre  

No desenvolvimento de peças em chapas metálicas, poucos parâmetros têm impacto tão direto na precisão dimensional quanto o Fator K. 

Apesar de muitas empresas utilizarem um valor fixo e padrão, a realidade do chão de fábrica mostra que cada espessura, ferramenta e processo de dobra influencia diretamente o comportamento do material. 

No SOLIDWORKS, é possível ir além de um Fator K estático e configurar tabelas que variam esse coeficiente de acordo com o calibre da chapa, raio de dobra e ângulo aplicado.  

Essa abordagem permite que o modelo digital reflita com muito mais fidelidade às condições reais de fabricação, reduzindo retrabalho, desperdício e ajustes manuais posteriores. 

Neste artigo, você vai entender como estruturar e configurar tabelas de fator K de forma estratégica, transformando esse valor em um parâmetro controlado e alinhado à realidade do seu processo produtivo. Siga a leitura! 

O que é Fator K? 

O Fator K é uma constante que permite estimar a quantidade de alongamento que um material vai sofrer ao passar por um processo de deformação.  

Ele funciona como uma tolerância de dobra geométrica que permite prever e ajustar os valores de comprimento antes e depois da operação.  

Essa razão varia em função do processo de dobra que o material irá sofrer e deve ser testada antes da fabricação de qualquer peça. 

Quando ele é selecionado como a tolerância da dobra, é possível especificar uma tabela de dobras de Fator K baseada na espessura da chapa metálica. 

Fator K: como configurar 

Ao invés de contar um Fator K estático para todas as chapas metálicas, independente do calibre, você sabia que pode determinar que cada calibre siga um Fator K diferente, assim como um Fator K universal? 

Isso mesmo! Além disso, você também pode utilizar uma série de outros fatores para determinar as diferenças nas medidas entre as peças fabricadas e projetadas e, a partir dessa informação, ajustar a matéria-prima ou método de fabricação para obter um projeto adequado. 

Entenda mais detalhes a seguir no tutorial sobre tabelas de sheet metal. 

Como configurar tabelas de sheet metal 

Ao editar as regras de sheet metal de uma peça, é comum que você se depare com tabelas de calibre, conforme a imagem da 

pasta de instalação do SOLIDWORKS, abaixo: 

Esta será a pasta onde o seu desenho irá procurar as tabelas de calibre para dobra: 

Embora os nomes possam causar uma certa confusão inicial, cada uma dessas pastas contém tabelas de exemplo que são aplicadas de formas distintas. 

Conforme indicado na imagem acima, Sheet Metal Gauge Table são os calibres de chapa metálica usados na parte inicial das configurações de chapa metálica para determinar espessuras padrões de chapas que a empresa possa conter.  

Já o Sheetmetal Bend Tables, é usado no campo “tolerância de dobra” e contém tolerâncias calculadas para cada empresa, com o objetivo de determinar o sobrematerial com o qual será cortada a chapa.  

Observe que a grande maioria das empresas utiliza o Fator K sem se preocupar com o valor em si (mantendo o valor padrão de 0,5). Agora, entenda, de fato, o que isso quer dizer! 

A primeira coisa é abrir uma das tabelas da pasta de tabelas de calibres apontadas anteriormente, lembrando que aqui você pode criar e personalizar novas tabelas de acordo com as necessidades de sua empresa. 

Ao explorar a tabela de calibres você vai se deparar com o seguinte Excel: 

Diversas linhas podem ser acrescentadas, sempre respeitando a estrutura já encontrada. 

Ângulos devem ser informados conforme os ângulos encontrados na sua empresa assim como os raios de dobra possíveis.  

Essas informações são fornecidas pelo fabricante da máquina, ou através de testes empíricos levando em conta que cada empresa vai ter seu ambiente único. 

Na próxima imagem, veja um exemplo de tabela fornecida por um fabricante.  

Observe que o SOLIDWORKS não fornece essas tabelas com valores prontos e já adequados à sua máquina e suas ferramentas. Esses valores devem ser buscados junto aos fabricantes ou descobertos através de testes empíricos. Geralmente, os fabricantes de máquinas de dobra nos enviam uma tabela deste tipo sobre o esperado de suas máquinas e de suas condições de dobra: 

Por conta disso, cabe a você, projetista, adequar as medidas dentro das tabelas do SOLIDWORKS para obter os fatores de deformação corretos e possíveis de aplicar a cada espessura de chapa em cada angulação. 

A tabela que você receberá é completamente editável, permitindo que você adicione e remova linhas conforme a necessidade, e o SOLIDWORKS irá replicar cada regra aplicada. 

Na tabela de calibres com Gauge 5 e Gauge 4, por exemplo, você pode encontrar de forma mais detalhada como o software irá se comportar em cada calibre (espessura). 

E quando estiver trabalhando com chapas metálicas, você pode selecionar a tabela de acordo com sua necessidade.  

Ao criar uma tabela, você determinará esse tipo de informação: 

Como essa tabela leva em consideração o Fator K, este deve estar preenchido conforme raio e ângulo.  

Essa informação normalmente é fornecida pelo fabricante da máquina.  

Caso o campo fique em branco, o Fator K ou outro método de cálculo precisará ser informado.  

Dessa forma, por exemplo, o SheetMetalGauge Tables poderia ser usado para especificar apenas espessura, raios e ângulos. 

O Fator K será determinado pelas características empíricas da sua empresa, levando em conta não apenas as máquinas utilizadas, mas também as condições reais de operação. 

Para isso, você deve considerar também outras formas de calcular o comprimento de corte de uma chapa.  

Conheça aqui o curso EAD da SKA sobre SOLIDWORKS Chapas.  

Bend Allowance e Fator K 

O Bend Allowance ou tolerância de dobra é uma delas, por exemplo, que lhe permite extrair de forma matemática o fator K, utilizando a fórmula abaixo.  

Assim, ao definir uma tolerância de dobra desejada ou esperada, é possível aferir o Fator K. 

A fórmula do Bend Allowance (BA) utilizando o Fator K é: 

K = (π · θ · T) / (180° · BA) − (T / Rᵢ) 

onde: 

• K é o fator K 

• θ é o ângulo de dobra 

• BA é a bend allowance (folga ou desenvolvimento de dobra) 

• T é a espessura do material 

• Rᵢ é o raio interno da dobra 

O eixo neutro está localizado a uma distância da face interna igual ao produto do fator K pela espessura da chapa. 

Essa distância pode ser expressa como: 

t = K · T 

onde: 

• t é a distância do eixo neutro até a superfície interna da chapa. 

Através da tolerância de dobra esperada do seu processo de fabricação, você poderá retirar o valor do Fator K e até analisar se o seu processo de fabricação está dentro do esperado ou não. 

Para facilitar, você também pode utilizar a calculadora de fator K abaixo, que simplifica o processo matemático:  

https://www.omnicalculator.com/construction/k-factor

Assim você poderá estipular o fator adequado para o seu processo de fabricação, suas operações ou até individualizá-lo por operação.  

Mas, o mais importante é entender o conceito do fator K: um coeficiente que permite estipular o valor final de deformação. 

Calculando Fator K no SOLIDWORKS 

Agora, observe um exemplo mais concreto: um projeto de um perfil em U dentro do SOLIDWORKS com um lado de 25: 

Em seguida, com as abas laterais: 

Agora, observe que ao gerar o detalhamento das medidas, é possível presumir, inicialmente, que o comprimento lateral da chapa seria 75 (afinal de contas, 25 + 25 + 25 = 75), porém essa forma não considera nem a deformação e nem os raios que estão sendo inseridos. 

No entanto, o software (que você já configurou no início do processo) já leva isso em consideração e gera uma planificação automática.  

Assim, fica muito mais fácil focar apenas em sua intenção original de projeto, deixando para o software o trabalho de lidar com a parte de deformação e conformação de chapas. 

Obs: Ao levar os cálculos para algo como calandramento ou outros processos de conformação, eles se tornam mais complexos e exigem que outras variáveis sejam levadas em conta. Além disso, é sempre bom lembrar que esses valores devem ser testados empiricamente e ajustados conforme a necessidade da sua empresa. 

A importância da configuração correta do Fator K 

Configurar corretamente o Fator K em função do calibre da chapa não é apenas um ajuste técnico, é uma decisão de maturidade de processo.  

Ao utilizar tabelas de calibres e tabelas de dobra no SOLIDWORKS, você deixa de trabalhar com suposições genéricas e passa a operar com dados alinhados às características reais da máquina, das ferramentas e do material. 

Quando essas informações são validadas empiricamente e incorporadas às tabelas do sistema, o resultado é um fluxo muito mais confiável entre projeto e manufatura. 

O modelo 3D passa a antecipar com precisão o comportamento da chapa após a conformação, garantindo que o desenvolvimento enviado para corte corresponda exatamente à intenção final do projeto. 

No fim das contas, o Fator K deixa de ser apenas um número configurado no software e se torna um elo direto entre engenharia e produção. Ou seja, um pequeno coeficiente com grande impacto na qualidade, no custo e na previsibilidade do processo industrial.

Dúvidas sobre como trabalhar com tabelas de dobras de Fator K no SOLIDWORKS? Baixe o passo a passo da SKA! 

Os Engenheiros de Aplicação da SKA elaboraram um passo a passo sobre como calculae e trabalhar com tabelas de dobras do Fator K no  SOLIDWORKS.  

O objetivo desse material é garantir que as peças sejam fabricadas conforme os seus projetos e que o processo de dobra de chapas metálicas não interfira no tamanho final das peças.   

Para ter acesso a esse guia completo, basta preencher os seus dados no formulário abaixo: 

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PERGUNTAS FREQUENTES:

*Texto original escrito por Rafael Cardoso, Comunicação Técnica na SKA, e adaptado por Laís Mello Pontim, Jornalista na SKA.