Conformação mecânica

Conformação mecânica

1. Conhecimentos básicos

   • Curva tensão deformação
     • Região elástica: deformação reversível.
     • Região plástica: deformação permanente
   • Conjunto de processos de manufatura
   • Tensão > limite de escoamento
   • Deformação plástica: <Limite escoamento >ductilidade
   • Bom aproveitamento da matéria; rapidez; controle propriedades; precisão;
   • Trabalho a frio(0<Tf<0,3), morno (0,3<Tf<0,5) e quente (>0,5Tf)
   • < Trabalho a frio < Energia interna
     • Tolerâncias dimensionais; baixo custo
     • Endurecimento do metal; menor ductilidade
   • Trabalho a quente: baixo limite de escoamento e alta ductilidade; >heterogeneidade; sem encruamento
     • Menor acabamento superficial; pior precisão dimensional; contração do metal
   • Trabalho a morno: aumento limite de escoamento; prensas mais potentes

2. Trefilação

   • Excelente qualidade superficial e dimensional; controle de propriedades mecânicas; realizado a frio;
   • Pequenas reduções por passe; processo contínuo; esforços de compressão indireta
   • Fieira: a) Reg de entrada (guiar material). b) Reg de trabalho (deforma plasticamente o material). c) Reg de calibração (ajusta diâmetro do fio). d) Reg de saída
   • Ângulo de entrada > ângulo de trefilação para ter lubrificação
   • Lubrificação: diminuir atrito; evitar arrebentamentos; reduzir força de trefilação e desgaste da fieira; evitar arranhões;
   • Aquecimento: aumenta com o nr de passes; perda de característica do material; envelhecimento
   • Redução por passe: influência no arraste do sabão; reduções baixas podem raspar o sabão;
   • Velocidades muito altas provocam muito calor/tempo, queda de viscosidade do lubrificante
   • Processo
     • Preparação superficial: eliminar oxidações e adequar superfície. Decapagem mecânica (dobramento fio máquina) e química (inserção em ácido).
     • Lavagem: realizada com água para neutralizar o ácido.
     • Recobrimento: aumentar arraste de sabão, caracterizar o arame

3. Extrusão

   • Processo em que o bloco é forçado a passar por um orifício sob pressão, o que reduz sua sessão transversal.
   • Utilização: quadros de janelas e portas, trilhos de porta, trancas, engrenagens...
   • Pode ser realizado a quente ou a frio, processo semi contínuo, formas complexas, tolerância dimensional e qualidade superficial
   • O metal se deforma através de esforços de compressão indireta.
   • Extrusão direta: bloco forçado pelo êmbolo através do orifício da matriz (fixa), há atrito e não há restrição de comprimento. Extrusão indireta: a matriz se desloca na direção do tarugo, menor atrito, má qualidade superficial e pistão oco que restringe as cargas.
   • Extrusão lateral: material forçado através de abertura lateral, normalmente formando um ângulo reto
   • Tubos sem costura: bilete perfurado por mandril e depois forçado a passar entre a matriz e o mandril
   • Extrusão a quente: grande redução de seção, desgaste ferramenta, oxidação superficial, menor força de extrusão, processo mais rápido, melhor acabamento superficial,
   • Extrusão a frio: pequena redução de seção, peças de precisão, mais rápida, materiais limitados (macios e formas simples),
   • Extrusão por impacto: similar a extrusão indireta, o êmbolo desce sobre o tarugo que é extrudado para trás.
   • Extrusão Hidrostática: fluido sob pressão para empurrar o material através da matriz. Grandes reduções de seção, temperatura ambiente, maior resistência,
   • Quanto maior a velocidade menor a perda de temperatura
   • Relação de extrusão: quociente entre as áreas das seções transversais do tarugo; crítico acima de 100
   • Força de extrusão é a força requerida para o processo.
   • Defeitos: Cachimbo (impurezas no centro); trinca superficial ou interna (tensão de tração);

4. Laminação

   • Processo mais utilizado; esforços de compressão direta; a quente ou a frio; alta produtividade e precisão dimensional;
   • Tensões compressivas elevadas (prensagem rolos) e cisalhantes superficiais (atrito rolos)
   • O laminador deve transformar as seções em seções menores, de formatos diversos.
   • A deformação da seção é obtida na pressão entre cilindros girantes
   • Direção -> reversível: em passes de ida e volta; não reversível: sentido único.
   • Deformação inicial plástica e redução de espessura com pouco ou nenhum alargamento.
   • Laminação a quente: geralmente em operações iniciais para grandes reduções; temperatura superior à de recristalização; baixa precisão dimensional e acabamento; variação dimensional não é uniforme e pode causar trincas (evitar com jatos d'água)
   • Laminação a frio: em metais de fácil conformação; mais econômico; acabamento superficial e e tolerâncias dimensionais superiores; deformações uniformes; temperatura menor que de recristalização; superfícies regulares;