questão - Uma empresa está analisando o impacto da lubrificação na estampagem a frio de chapas de aço SAE 1008. Considere dois tipos de lubrificantes testados - óleo mineral (
) e cera (
), força normal de 100 kN aplicada à chapa durante a estampagem e a área de contato chapa/ferramenta de
.
a) - Calcule a força de atrito para os dois lubrificantes.
b) - Determine a redução percentual da força de atrito em relação aos lubrificantes testados.
c) - Com base nos resultados, qual lubrificante você indicaria para maximizar a eficiência do processo de estampagem? Justifique sua resposta.
a) - Calcule a força de atrito para os dois lubrificantes.
b) - Determine a redução percentual da força de atrito em relação aos lubrificantes testados.
c) - Com base nos resultados, qual lubrificante você indicaria para maximizar a eficiência do processo de estampagem? Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a força de atrito na estampagem a frio de chapas pelo modelo de Coulomb, em que
sendo
o coeficiente de atrito e
a força normal. Temos dois lubrificantes com
e
, e
. Note que, no modelo de Coulomb, a área de contato não entra na fórmula de atrito.
Passo 2
Convertendo a força normal para newtons:
Agora calculamos cada força de atrito:
Passo 3
Para achar a redução percentual do óleo para a cera, usamos
Substituindo,
Passo 4
Como a cera gera muito menos atrito (
vs.\
) e diminui a força de atrito em
, ela reduz desgaste e consumo de energia durante a estampagem. Portanto, é o lubrificante indicado para maximizar a eficiência do processo.
Resposta
a)
,
.
b) Redução percentual de .
c) Indico a cera, pois minimiza a força de atrito e, assim, melhora a eficiência e reduz o desgaste da ferramenta.
b) Redução percentual de
c) Indico a cera, pois minimiza a força de atrito e, assim, melhora a eficiência e reduz o desgaste da ferramenta.