Operações de conformação

Teoria Completa

E aí, tudo bem?

Neste item vamos aprender sobre os tipos de operações de conformações dos materiais metálicos. Entende-se como conformação dos metais onde um corpo metálico troca de “forma”.

Vamos ver os diferentes tipos de conformação??

Laminação

É o processo mais usual pelas industrias, e com esse processo podemos obter produtos planos ou não. E o que rola? O material passa por 2 rolos que giram simultaneamente e vão “esmagando” o material (comprimindo) para reduzir a espessura e consequentemente aumentar seu comprimento. Esse processo da uma elevada produtividade e tem uma ótima precisão dimensional. O material é colocado sob elevadas tensões compressivas, por causa do rolo além das tensões cisalhantes devido ao atrito entre eles. 

Esse processo é dividido em duas etapas:

  • Laminação a quente
  • Feita bem no iníciozinho do processo, realizado através de um laminador primário de desbaste, que “embolsa” o lingote sólido e o torna uma chapa beeem grossa. A temperatura inicial desse processo varia entre (1.100 e 1.300ºC) e a final em 700 a 900ºC, após isso entramos na segunda etapa, laminação a frio.

  • Laminação a frio

Vem depois da laminação a quente para produzir de chapas, tiras e folhas de aço com uma microestrutura refinada, podendo ter materiais com boas propriedades mecânicas. As vezes pode ser feito o tratamentos térmicos como o recozimento, que dará mais ductilidade ao material. Após feito o tratamentos térmicos de recozimento mais a laminações, é possível diminuir a espessura entre 50 e 90 % .

Forjamento

É um tipo de conformação mecânica que da forma aos metais por meio de martelamento ou compressão (prensagem), onde o material terá o formato da ferramenta conformadora, chamada matriz.

Os materiais que são muito utilizados neste processo são: aços , ligas de alumínio, de cobre, de magnésio, de níquel etc. O material de partida é geralmente fundido ou, laminado (sempre prefiram essa situação pois deixa a microestrutura mais bonitinha, mais homogênea). Os processos convencionais de forjamento são executados tipicamente em diversas etapas, começando com o corte do material, aquecimento, pré-conformação mediante operações de forjamento livre, forjamento em matriz (em uma ou mais etapas) e rebarbação.

Notem a imagem acima: peças conformadas após os estágios de forjamento 1-6 (da esquerda para a direita): 1-2: recalque; 3: achatamento; 4-5: forjamento em matriz fechada; 6 produto final após remoção da rebarba. Bonitinho né?

Trefilação

O processo de trefilação nada mais é do que a passagem do material pelo orifício da máquina, empregando uma força de tração (“puxada para fora”) aplicada na saída da matriz. Apesar de serem aplicadas forças de tração, as forças que promovem a conformação são compressivas, resultantes da reação entre a matriz e o material.

Um detalhe, o processo de trefilação é sempre realizado a frio, mas pode ter um leve aumento da temperatura durante a operação, por causa do atrito gerado entre o material e a superfície da ferramenta, mas não se preocupe, não afeta as propriedades do material. Se você ainda fizer o tratamento térmico pode-se obter resistências mecânicas de até 3000 MPa. Esse processo reduz o material a um diâmetro que só se consegue por este processo.

Extrusão

Extrudar nada mais é que forçar a passagem de um material através de um orifício. Tipo a pasta de dente pela embalagem, ta ligado? Na indústria em geral, a extrusão de um material é usada para dar forma a ele e atribuir algumas características. Nas indústrias metalúrgicas ou automobilísticas, a extrusão é um processo de conformação mecânica que pode ser tanto para materiais plásticos como metálicos. Podem ser extrudadas peças longas com a seção transversal no formato que se desejar e, depois, é só corta-las para produzir diversas peças com a mesma seção transversal de uma só vez.

Estampagem

A estampagem realiza um recorte das lâminas ou chapas de metal em operação de prensagem a frio. A técnica de estampagem pode ser utilizada em diversos elementos, sendo uma boa opção para termos peças com baixas espessuras de diversas ligas metálicas e não metálicas. As operações básicas em que se utiliza a estampagem são: corte, embutimento e desdobramento e repuxo.

Expandir

Exercício Resolvido #1

Elaboração própria

Explique sucintamente como funciona o processo de conformação mecânica por laminação.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Os metais passam por entre dois rolos giratórios que os comprimem, e têm sua espessura diminuída e seu comprimento aumentado. É um processo que permite obter alta produtividade e boa precisão dimensional, além de uma certa variedade de formas.

Resposta

Os metais passam por entre dois rolos giratórios que os comprimem, e têm sua espessura diminuída e seu comprimento aumentado.

Exercício Resolvido #2

Elaboração própria

Sobre o processo de laminação determine a opção correta

  1. Tensões cisalhantes superficiais, resultantes da ação direta dois rolos
  2. O material é submetido a altas tensões compressivas, resultante da ação direta dois rolos
  3. A laminação pode ser realizada em temperatura relativamente baixas, normalmente inferior à temperatura de recristalização do material
MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Tensões cisalhantes superficiais, resultantes do atrito entre os rolos

Passo 2

O material é submetido a altas tensões compressivas, resultante da ação direta dois rolos

Passo 3

A laminação pode ser realizada em temperatura relativamente alta, normalmente superior à temperatura de recristalização do material

Resposta

Alternativa B

Exercício Resolvido #3

Elaboração própria

Diferencia laminação a quente da laminação a frio.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Laminação a quente: Executada no início do processo de laminação, a primeira operação de laminação a quente é realizada no laminador primário de desbaste, que recebe o lingote solidificado e o transforma numa chapa ainda bastante grossa. Este tipo de laminador apresenta geralmente configuração de duo reversível.

Passo 2

Laminação a frio: é uma operação de conformação complementar, que sucede à laminação a quente e tem por objetivo a produção de chapas, tiras e folhas de aço com melhores tolerâncias dimensionais e microestrutura mais refinada, permitindo a obtenção de propriedades mecânicas adequadas às aplicações desses produtos siderúrgicos.

Resposta

Laminação a quente: Executada no início do processo de laminação, a primeira operação de laminação a quente é realizada no laminador primário de desbaste, que recebe o lingote solidificado e o transforma numa chapa ainda bastante grossa.

Laminação a frio: é uma operação de conformação complementar, que sucede à laminação a quente e tem por objetivo a produção de chapas, tiras e folhas de aço com melhores tolerâncias dimensionais e microestrutura mais refinada, permitindo a obtenção de propriedades mecânicas adequadas às aplicações desses produtos siderúrgicos.

Exercício Resolvido #4

Elaboração própria

Explique sucintamente o processo de conformação por forjamento.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Operação de conformação mecânica para dar forma aos metais através de martelamento ou esforço de compressão (prensagem), tendendo a fazer o material assumir o contorno da ferramenta conformadora, chamada matriz ou estampo

Resposta

Operação de conformação mecânica para dar forma aos metais através de martelamento ou esforço de compressão (prensagem), tendendo a fazer o material assumir o contorno da ferramenta conformadora, chamada matriz ou estampo

Exercício Resolvido #5

Elaboração própria

Sobre o processo de trefilação, determine a opção correta:

  1. Sempre realizado a quente
  2. Pouco versátil, permitindo a obtenção somente de itens com seções aproximadamente circulares
  3. Utiliza-se taxa de conformação baixa
MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Sempre realizado a frio, mas deve-se considerar que existe um certo aumento de temperatura durante a operação

Passo 2

Pouco versátil, permitindo a obtenção somente de itens com seções aproximadamente circulares

Passo 3

Utiliza taxa de conformação elevadas

Resposta

Alternativa B

Exercício Resolvido #6

Elaboração própria

Diference extrusão a quente de extrusão a frio.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Extrusão a quente: A maioria dos metais são extrudados a quente devido a vantagem da diminuição da tensão de escoamento e da resistência à deformação que ocorre com o aumento da temperatura. Por outro lado, o trabalho a quente introduz problemas associados a: Oxidação dos tarugos, Oxidação das ferramentas de extrusão, Amolecimento da matriz e das ferramentas de extrusão.

Passo 2

A extrusão a frio está relacionada com a conformação de perfis de pequenos componentes de máquinas, como corpos de velas de ignição, eixos, alfinetes e cilindros vazados. Componentes simétricos são particularmente adequados. A precisão dimensional, alta produção e o acabamento são pontos fortes do processo. Associado ao elevado encruamento devido a deformação a frio é possível obter-se os seguintes benefícios: Fornecer peças com maior resistência mecânica, dureza, resistência ao desgaste e rigidez; Usar materiais mais baratos com baixo teor de elementos de liga.

Resposta

Extrusão a quente: A maioria dos metais são extrudados a quente devido a vantagem da diminuição da tensão de escoamento e da resistência à deformação que ocorre com o aumento da temperatura.

A extrusão a frio está relacionada com a conformação de perfis de pequenos componentes de máquinas, como corpos de velas de ignição, eixos, alfinetes e cilindros vazados. Componentes simétricos são particularmente adequados. A precisão dimensional, alta produção e o acabamento são pontos fortes do processo.

Exercício Resolvido #7

Elaboração própria

Diference a extrusão direta da indireta.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Extrusão Direta: o tarugo de metal é colocado no container e é pressionado através de uma matriz por um êmbolo. O estampo é posicionado no extremo do êmbolo em contato com o tarugo. Neste caso o atrito entre o tarugo e o container é muito elevado, exigindo alta carga para extrusão

Passo 2

Extrusão Indireta: o próprio êmbolo, vazado, conduz a matriz, enquanto o outro extremo do container é fechado por uma placa. No processo de extrusão indireta existe uma nítida vantagem em relação à extrusão direta, pois neste processo não existe o movimento relativo tarugo-container e menores as forças de atrito envolvidas

Resposta

Extrusão Direta: o tarugo de metal é colocado no container e é pressionado através de uma matriz por um êmbolo. O estampo é posicionado no extremo do êmbolo em contato com o tarugo. Neste caso o atrito entre o tarugo e o container é muito elevado, exigindo alta carga para extrusão

Extrusão Indireta: o próprio êmbolo, vazado, conduz a matriz, enquanto o outro extremo do container é fechado por uma placa. No processo de extrusão indireta existe uma nítida vantagem em relação à extrusão direta, pois neste processo não existe o movimento relativo tarugo-container e menores as forças de atrito envolvidas

Exercício Resolvido #8

Elaboração própria

Defina estampagem e classifique as operações de estampagem.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Estampagem consiste em todas as operações de corte e conformação de materiais metálicos planos, a fim de lhe conferir a forma e a precisão desejada, sem a presença de defeitos superficiais.

Passo 2

Estampagem de corte ou puncionamento = neste caso o material é estampado em ferramentas de corte e é necessariamente rompida por cisalhamento (ex: obtenção de uma arruela ou um disco plano);

Estampagem de conformação = onde o material é conformado plasticamente a fim de se obter o formato da peça final e neste caso não pode absolutamente sofrer ruptura. Utilizado para produção de peças rasas (ex: porta ou capô de um carro);

Passo 3

Estampagem de repuxo: é uma conformação mais intensa, onde o material sofre um estiramento, ou seja, tem sua espessura diminuída, a fim de se conseguir a forma desejada da peça. Nesta operação o material deve ter requisitos superiores, principalmente a ductilidade, para que não se rompa durante a operação.

Ddobramento: neste caso a matéria-prima, ou seja, a chapa plana, é simplesmente dobrada para se conseguir forma final da peça (ex: carcaça de uma geladeira).

Resposta

Estampagem consiste em todas as operações de corte e conformação de materiais metálicos planos, a fim de lhe conferir a forma e a precisão desejada, sem a presença de defeitos superficiais.

Estampagem de corte ou puncionamento = neste caso o material é estampado em ferramentas de corte e é necessariamente rompida por cisalhamento (ex: obtenção de uma arruela ou um disco plano);

Estampagem de conformação = onde o material é conformado plasticamente a fim de se obter o formato da peça final e neste caso não pode absolutamente sofrer ruptura. Utilizado para produção de peças rasas (ex: porta ou capô de um carro);

Estampagem de repuxo: é uma conformação mais intensa, onde o material sofre um estiramento, ou seja, tem sua espessura diminuída, a fim de se conseguir a forma desejada da peça. Nesta operação o material deve ter requisitos superiores, principalmente a ductilidade, para que não se rompa durante a operação.

Ddobramento: neste caso a matéria-prima, ou seja, a chapa plana, é simplesmente dobrada para se conseguir forma final da peça (ex: carcaça de uma geladeira).

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas