Processos..

11/03/09

Processos de

FABRICAÇÃO I

Prof. Dr. Omar Maluf

[email protected]

http://www.fatecitapetininga.edu.br/

Principais Processos de Fabricação

Fundição

Fusão do

metal

Metalurgia do Pó

Compactação e Sinterização

Usinagem

Com perda de material por usinagem

Ferramentas de corte (cavaco)

Conformação

Sem perda de material

“Conformação plástica”

Quente Frio

Soldagem

Reparo de defeitos

Manutenção

União de componentes

2

3

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA DOS METAIS

4

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA DOS METAIS

Processos de Conformação

Conformação de Volume

Laminação

Forjamento

Extrusão

Trefilação

Conformação de Chapas

Corte

Dobramento

Calandragem

Rebordeamento

Prensagem

5

CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO

Conformação Sem perda de

material “Conformação”

Quente

Frio

6

CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO

7

DEFORMAÇÃO PLÁSTICA

Deformação permanente sofrida pelo material;

Após o limite de deformação elástica ser alcançado;

Deslizamento de planos cristalinos uns em relação aos

outros.

8

CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO PLÁSTICA

Compressão direta

• Forjamento;

• Laminação.

Compressão indireta

• Trefilação;

• Extrusão;

• Estampagem;

Trativo

• Estiramento.

Dobramento

• Calandragem.

Cisalhamento (há ruptura)

• Corte.

9

A Quente

• Executado em temperaturas acima de 0,5Tf ;

A Morno

• Executado na faixa compreendida (grosseiramente) entre 0,3 e 0,5 Tf ;

A Frio

• Executado entre 0 e 0,3 Tf.

CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO PLÁSTICA

10

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA A QUENTE

• Temperatura acima da recristalização, o material é continuamente recristalizado;

• Não ocorre aumento da resistência do material, podendo-se aplicar grandes níveis de deformação.

Características

11


12


• Cargas aplicadas relativamente baixas;

• Grandes níveis de deformação;

• Menor energia para deformar o metal, tensão de escoamento decresce com o aumento da temperatura;

• Aumento da capacidade do material para escoar sem se romper (ductilidade);

• Homogeneização química das estruturas brutas de fusão (por exemplo: eliminação de segregações) em virtude da rápida difusão atômica interna;

• Eliminação de bolhas e poros por caldeamento;

• Aumento da tenacidade e ductilidade do material trabalhado em relação ao bruto de fusão.

Vantagens

12

13


• Necessidade de equipamentos especiais (fornos, manipuladores, etc.) e gasto de energia para aquecimento das peças. Investimento (R$) fornos;

• Reações do metal com a atmosfera do forno, levando as perdas de material, por oxidação e outros problemas relacionados (ex: no caso dos aços, ocorre também descarbonetação superficial; metais reativos como o titânio ficam severamente fragilizados pelo oxigênio e tem de ser trabalhados em atmosfera inerte ou protegidos do ar por uma barreira adequada);

• Formação de óxidos, prejudiciais para o acabamento superficial;

• Desgaste das ferramentas é maior e a lubrificação é difícil;

• Necessidade de grandes tolerâncias dimensionais por causa de expansão e contração térmicas.

Desvantagens

13

14

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA A FRIO

• Temperatura em torno da ambiente;

• Aumento da resistência mecânica do material e diminuição da ductilidade.

Características

15

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA A FRIO

Vantagens

• Melhor acabamento e dureza superficial;

• Maior precisão dimensional.

Desvantagens

• Trabalho excessivo metal fratura antes de alcançar a forma e o tamanho desejados;

• Cargas aplicadas relativamente altas.

VARIÁVEIS QUE INFLUEM NA CONFORMABILIDADE

• Composição química

• Tamanho de grão

• Percentagem de elementos de liga

• Distribuição dos grãos

• Morfologia dos grãos

• Tamanho e natureza de precipitados

• Soluções sólidas

Relacionadas com o

material trabalhado

16

• Grau de deformação

• Taxa de deformação

• Temperatura

• Atrito

• Estado de tensão Estas variáveis determinam a microestrutura do material deformado e o modo de escoamento durante o processo.

Relacionadas ao processo de conformação

VARIÁVEIS QUE INFLUEM NA CONFORMABILIDADE

17

18

INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA TAXA DE DEFORMAÇÃO

19

Em ensaios com baixas taxas de deformação e temperaturas

elevadas, o deslizamento dos contornos de grão é

preponderante (fluência).

INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA TAXA DE DEFORMAÇÃO

20

LAMINAÇÃO

21

Introdução

Vantagens e Desvantagens

Esforços Envolvido

A Quente

A Frio

Defeitos de Laminação

Classificação dos Produtos

Alguns Cálculos

LAMINAÇÃO

22

LAMINAÇÃO

• É o processo que o material é passado por entre dois rolos de um equipamento denominado de laminador, provocando uma redução da sua espessura.

Introdução

23

LAMINAÇÃO

Ao passar entre os cilindros, o material sofre deformação plástica, tem redução da espessura e aumento na largura e no comprimento. Como a largura é limitada pelo comprimento dos cilindros, o aumento do comprimento é sempre maior.

24

LAMINAÇÃO A laminação pode ser feita a quente ou a frio:

• Grandes reduções de espessura. Ex: Para reduzir o aço, a laminação é sempre feita a quente, pois a estrutura cristalina é CFC, facilitando a laminação (forças de coesão são menores, o que facilita a deformação).

Quente

25

LAMINAÇÃO

• Na laminação primária, faz redução ou desbaste inicial dos lingotes em blocos, tarugos ou placas. Transforma seções de lingotes em outras menores de formatos diversos. Nesta etapa ocorre o refinamento da microestrutura dos lingotes e o caldeamento de bolhas e vazios;

• Uma nova etapa de laminação a quente transforma o produto em chapas grossas, tiras a quente, vergalhões, barras, tubos, trilhos ou perfis estruturais.

Quente

26

LAMINAÇÃO

• Ocorre após a laminação primária a quente, é responsável por produtos de excelente acabamento superficial, com boas propriedades mecânicas, controle dimensional preciso, microestrutura de grãos alongados no sentido da laminação anisotropia de propriedades mecânicas.

A Frio

27

LAMINAÇÃO As instalações de uma laminação são compostas por fornos de aquecimento e reaquecimento de lingotes, placas e tarugos, sistemas de roletes para deslocar os produtos, mesas de elevação e basculamento, tesouras de corte e principalmente o laminador.

28

LAMINAÇÃO Os cilindros são as peças-chave dos laminadores, porque aplicam os esforços para deformar o metal. Podem ser fundidos ou forjados, de ferro fundido ou aço especial, dependendo das condições de trabalho. Podem ser lisos, para a produção de placas e chapas, ou com canais, para a produção de perfis.

29

LAMINAÇÃO Tipos de Laminadores:

• dois cilindros de mesmo diâmetro, que giram em sentidos opostos, na mesma velocidade.

Duo

• três cilindros dispostos uns sobre os outros. Na primeira vez, passa entre o cilindro inferior e médio. No retorno, entre o médio e o superior.

Trio

30

LAMINAÇÃO

• quatro cilindros: dois internos (de trabalho) e dois externos (de apoio).

Quádruo

• quatro cilindros combinados: dois horizontais e dois verticais. É utilizado para a laminação de trilhos.

Universal

31

LAMINAÇÃO

• seis cilindros dos quais dois são de trabalho e quatro de apoio.

Sendzimir

32

• É o método mais eficiente e barato de reduzir a seção transversal de uma peça.

• Obtenção de espessuras uniformes ao longo de grandes comprimentos.

• Apresenta alta produtividade e um controle dimensional do produto acabado bastante preciso.

Vantagens

LAMINAÇÃO

• Problema de flexão dos rolos resultando na produção de chapas de espessura maior no centro do que nas bordas.

Desvantagem

33

LAMINAÇÃO Esforços Envolvidos:

Tensões

Compressivas O material é submetido a tensões

compressivas elevadas, resultantes da

ação de prensagem dos rolos.

Cisalhantes

O material é submetido a tensões

cisalhantes superficiais, resultantes do

atrito entre os rolos e o material. (As

forças de atrito são também responsáveis

pelo ato de "puxar" o metal para dentro

dos cilindros)

34

LAMINAÇÃO

Laminação

a quente

Laminação

a frio

Placas Blocos Tarugos

Chapas

Folhas

Tubos

Perfis Trilhos Barras

Barras

Trefilados

Tubos

35

LAMINAÇÃO

36

LAMINAÇÃO Defeitos em

produtos laminados

Desvios de forma

Irregularidades de superfície

trincas fissuras cascas

(carepas)

Internos

trincas escamas

37

Defeitos em produtos laminados

• Poros, inclusões, segregações devido ao processo de obtenção do lingote;

• Após a laminação existe uma melhora na homogeneidade e distribuição destes defeitos, quando se trata de inclusões estas se alinham de acordo com uma das direções principais de deformação (anisotropia).

• Como existe uma alta relação entre superfície/volume em produtos laminados, deve-se ter o cuidado com o acabamento superficial.

• Durante a laminação deve-se ter um controle da espessura da chapa que pode variar no sentido longitudinal quando se trata de material não homogêneo , ou no sentido transversal devido a flexão do cilindro.

• Muitas vezes a variação da espessura no sentido longitudinal pode ser ocasionada pela variação da velocidade de laminação ou variação na tensão de tração na chapa.

LAMINAÇÃO

38

(c) (d)

(a) (b)

(c) (d)

(a) (b)

Defeitos da laminação

inadequada e insuficiente.

Defeitos da laminação

excessiva.

LAMINAÇÃO

39

Fratura das extremidades do laminado conhecida como “boca

de jacaré” devido a presença de imperfeições metalúrgicas.

LAMINAÇÃO

40

LAMINAÇÃO

Classificação dos produtos - Planos

• Chapas grossas > 6mm de espessura.

• Chapas finas a quente – de 1,2 a 6mm.

• Chapas finas a frio – de 0,3 a 2mm.

• Chapas galvanizadas – laminadas com revestimento protetor de zinco, por imersão em zinco fundido (processo mais usado) ou por deposição eletrolítica.

• Chapas estanhadas (folha de flandres) – laminados a frio com revestimento protetor de estanho ( por imersão ou deposição eletrolítica.

41

LAMINAÇÃO

Classificação dos produtos - Não-Planos

• Diversos tipos de perfis: T, Y, V, L duplo T...

• Tarugos de seção quadrada, redonda, sextavada...

• Ferros finos de seção quadrada, redonda, chata...

• Fio máquina (materiais ferrosos de seção redonda, condicionados em bobinas)

42

Cálculos.

LAMINAÇÃO

Porcentagem de Redução de Laminação (r):

100.%0

0

h

hhr

f

h0 = Espessura inicial

hf= Espessura final

43

Cálculos

LAMINAÇÃO

0l

l f

ff

f

fff

hw

hw

l

l

hlwhlw

.

.

....

00

0

000

Coeficiente de Alongamento (δ):

l0 = Comprimento inicial da chapa

lf= Comprimento da chapa laminada

Volume Constante:

w0 = Largura inicial

wf= Largura final

44

Cálculos

LAMINAÇÃO

Velocidade de Saída do Material (vf):

O acumulo de material entre os cilindros é zero, então por unidade de tempo no

processo de laminação tem-se que todo:

“MATERIAL QUE ENTRA = MATERIAL QUE SAI”

Considerando que a largura praticamente não se altere e da condição de volume

constante, temos:

fff whvwhv .... 000

f

fh

hvv 0

0

0vv f

45

LAMINAÇÃO

46

EXERCÍCIOS - LAMINAÇÃO

.

46

1) Responda às seguintes questões.

a) O que é laminação?

b) Qual a diferença entre um produto final e um

produto intermediário?

c) Por que o aço é sempre aquecido para ser laminado?

47

EXERCÍCIOS - LAMINAÇÃO

.

47

2) Responda às seguintes questões.

a) Qual é a função do laminador?

b) Preencha os espaços em branco-

- Apresenta quatro cilindros, dois horizontais e dois

verticais: ..................

- Apresenta dois cilindros de mesmo diâmetro: ..............

- Apresenta seis cilindros, dois de trabalho e quatro de

apoio: ...............

- O material passa entre o cilindro inferior e o médio e

volta passando entre o médio e o superior: ................

- Tem quatro cilindros, dois de trabalho e dois de apoio:

.........

48

FORJAMENTO

49

• Introdução

• Vantagens e Desvantagens

• Esforços Envolvido

• A Quente

• A Frio

• Carga Mecânica

• Matriz Aberta

• Matriz Fechada

• Defeitos de Forjamento

FORJAMENTO

50

FORJAMENTO = MARTELAMENTO Introdução:

50

51

Introdução:

FORJAMENTO

O forjamento é um processo que utiliza prensas ou

martelos de impacto repetitivo para conformar uma peça.

Forging.mov

52

FORJAMENTO

• Os forjados são produzidos a partir de pré-formas simples.

• Produzem-se os componentes com tolerâncias apertadas.

• Eficiente com relação ao aproveitamento da matéria-prima e da diminuição do desperdício.

• O controle da seqüência de fabricação garante uma elevada taxa de repetibilidade das peças forjadas.

• Os custos, em geral, são baixos. (desde que se trabalhe com grandes demandas)

Vantagens

53

FORJAMENTO

• Elevado custo das matrizes que são fabricadas de aço-ferramenta.

• Não é viável para quantidades pequenas de produtos.

• Apenas pode ser aplicado em geometrias não muito complexas.

• As peças a serem forjadas necessitam de corte para ficarem do tamanho ideal (blank).

Desvantagens

54

FORJAMENTO

A quente

Permite grandes deformações.

Menores valores de carga mecânica.

Precisão dimensional não

refinada

55

FORJAMENTO • Curva típica de carga de forja. força pode

ser calculada através dos métodos da energia uniforme e divisão em elementos.

A quente

56

FORJAMENTO

A Frio

Deformações limitadas.

Maiores valores de carga

mecânica.

Excelente precisão

dimensional.

57

Carga Mecânica:

FORJAMENTO

O método de aplicação da carga mecânica poder ser

dividido em:

Por impacto;

Por pressão.

58

Carga Mecânica:

FORJAMENTO

• Método preferido para forjamento individual. Aplicação de pressão instantânea em uma área relativamente pequena. O martelo pode ser acionado por ar comprimido, hidraulicamente ou manual. Este tipo de forjamento forjamento pode produzir uma grande variedade de formas e tamanhos. A desvantagem é a necessidade de usinagem após o processo.

IMPACTO

• Processo aplica pressão continua e lenta na área a ser forjada. Pode ser realizado a quente ou a frio. PRESSÃO

59

• Toda a operação de forjamento precisa de uma matriz;

• Matriz - Fornece o formato final da peça forjada;

• Os processos de forjamento podem ser:

• Em matrizes abertas, ou forjamento livre;

• Em matrizes fechadas.

Classificação do Processo

de Forjamento

FORJAMENTO

59

60

FORJAMENTO

• Aplicação de forças de compressão ocorre em regiões localizadas da peça.

• O constrangimento lateral das matrizes é diminuto ou mesmo inexistente.

• A forma final da peça é obtida por intermédio da sua manipulação (ex: avanço, rotação...), golpes sucessivos da prensa.

Matriz Aberta

61

Matriz Aberta:

FORJAMENTO

62

Matriz

Aberta

FORJAMENTO

63

FORJAMENTO

• O material é conformado entre duas metades de matriz que possuem, gravadas em baixo-relevo, impressões com o formato que se deseja fornecer à peça.

• A deformação ocorre sob alta pressão em uma cavidade fechada ou semi-fechada, permitindo assim obter-se peças com tolerâncias dimensionais mais apertadas.

• Nos casos em que a deformação ocorre dentro de uma cavidade totalmente fechada, sem zona de escape, é fundamental a precisão na quantidade fornecida de material.

Matriz Fechada

64

FORJAMENTO

• Uma quantidade insuficiente de material implica na falta de enchimento da cavidade e falha no volume da peça.

• Um excesso de material causa sobrecarga no ferramental, com probabilidade de dano na peça e ao maquinário.

• Dada a dificuldade de dimensionar a quantidade exata fornecida de material, é mais comum empregar um pequeno excesso. As matrizes são providas de uma zona oca especial para recolher o material excedente ao término do preenchimento da cavidade principal.

• O material excedente forma uma faixa estreita (rebarba) em torno da peça forjada. A rebarba exige uma operação posterior de corte (rebarbação) para remoção.

Matriz Fechada

65

FORJAMENTO

• Peças forjadas em matriz, com peso não superior a 2 ou 3 kg, são normalmente produzidas a partir de barras laminadas; as de maior peso são forjadas a partir de tarugos ou palanquilhas, quase sempre também laminados, e cortados previamente no tamanho adequado.

• Peças delgadas, como chaves de boca, alicates, tesouras, tenazes, facas, instrumentos cirúrgicos, etc., podem ser forjadas a partir de recortes de chapas laminadas.

• o forjamento em matriz fechada pode ser classificado em: a)forjamento a partir da barra, b) a partir de tarugos e c) elementos estampados.

Matriz Fechada

66

Matriz Fechada:

FORJAMENTO

67

• Para peças não muito complexas, são aplicadas as seguintes etapas no forjamento em matriz fechada:

• Corte do blank - do pedaço de metal em barra no tamanho necessário.

• Aquecimento - realizado em fornos.

• Forjamento intermediário - realizado somente quando é difícil a conformação em uma única etapa.

• Forjamento final - feito em matriz, já com as dimensões finais da peça.

• Tratamento térmico - para a remoção das tensões, homogeneização da estrutura, melhoria da usinabilidade e das propriedades mecânicas.

Matriz Fechada

FORJAMENTO

67

68

Matriz Fechada Progressiva:

FORJAMENTO

68

69

FORJAMENTO

Peças Forjadas Típicas

70

FORJAMENTO

A dificuldade de concretizar uma operação de forjamento aumenta à medida que

o tipo de geometria da peça forjada evolui para baixo e para a direita do gráfico.

71

FORJAMENTO Peças Forjadas Típicas:

72

FORJAMENTO

• Falta de redução - caracteriza-se pela penetração incompleta do metal na cavidade da ferramenta. Isso altera o formato da peça e acontece quando são usados golpes rápidos e leves do martelo.

• Trincas superficiais - causadas por trabalho excessivo na periferia da peça em temperatura baixa, ou por alguma fragilidade a quente.

• Trincas nas rebarbas - causadas pela presença de impurezas nos metais ou porque as rebarbas são pequenas. Elas se iniciam nas rebarbas e podem penetrar na peça durante a operação de rebarbação.

• Trincas internas - originam-se no interior da peça, como consequência de tensões originadas por grandes deformações.

Defeitos dos

Produtos Forjados

72

73

FORJAMENTO

• Gotas frias - são descontinuidades originadas pela dobra de superfícies, sem a ocorrência de soldagem. Elas são causadas por fluxos anormais de material quente dentro das matrizes, incrustações de rebarbas, colocação inadequada do material na matriz.

• Incrustações de óxidos - causadas pela camada de óxidos que se formam durante o aquecimento. Essas incrustações normalmente se desprendem, mas ocasionalmente, podem ficar presas nas peças.

• Descarbonetação - caracteriza-se pela perda de carbono na superfície do aço, causada pelo aquecimento do metal.

• Queima - gases oxidantes penetram nos limites dos contornos dos grãos, formando películas de óxidos. Ela é causada pelo aquecimento próximo ao ponto de fusão.

Defeitos dos

Produtos Forjados

73

74

(a) (b) (c)

FORJAMENTO

Defeitos de Forjamento:

75

EXERCÍCIOS - FORJAMENTO

1. Relacione as características listadas com o tipo de forjamento.

Coluna A Coluna B

( ) Matrizes de geometria simples. 1- Forjamento livre.

( ) Peças de tamanho grande como 2- Forjamento/ matriz fechada.

eixos de navios.

( ) Utiliza uma matriz na qual está

esculpida a cavidade da peça.

( ) Necessita de várias matrizes com

formatos intermediários.

( ) As matrizes apresentam calhas

para conter as rebarbas.

75

76

2. Complete as definições a seguir.

• O forjamento é um processo de...............................no qual o material

é........................................

• O forjamento ................................... é feito aplicando-se golpes rápidos e

sucessivos ao metal.

• No forjamento .............................................., a força de compressão é aplicada em

baixa velocidade de forma contínua.


76

77


.

77

Exercício 3: Descreva, com suas palavras, as etapas do forjamento em matriz fechada.

Exercício 4: Uma peça forjada apresenta uma rachadura próxima à periferia da peça

na região da rebarba. Na sua opinião, qual a possível causa desse defeito?

Exercício 5: Relacione a característica com o respectivo processo de forjamento.

Coluna A Coluna B

( ) Golpes rápidos e sucessivos. 1 - Forjamento por martelamento.

( ) A deformação atinge camadas profundas 2 - Forjamento por prensagem.

do material.

( ) A deformação das fibras do material é mais regular.

( ) A pressão máxima ocorre quando a matriz toca o metal

( ) A pressão máxima é atingida pouco antes da carga ser retirada.

( ) A deformação é maior nas camadas superficiais da peça

( ) A deformação das fibras do material é irregular.

78

EXTRUSÃO

79

Introdução

Direta, Indireta, Hidráulica e Lateral

A Quente

A Frio

Efeito da Temperatura

Vantagens e Desvantagens

Cálculo da Força de Extrusão

Ferramentas de Extrusão

Equipamentos

Defeitos na Extrusão

Geometrias das Matrizes

Dispositivo de Extrusão

EXTRUSÃO

80

EXTRUSÃO

(a) (b)

Êmbolo

Êmbolo

Introdução:

A extrusão é um processo no qual o material é forçado a

escoar através de um orifício.

81

EXTRUSÃO Direta

82

EXTRUSÃO Indireta

83

EXTRUSÃO Hidráulica

84

EXTRUSÃO Lateral

85

EXTRUSÃO

Efeito da Temperatura

• A adequação do material depende da temperatura de extrusão, de sua rigidez, resistência e abrasão.

• Temperaturas muito baixas de extrusão tornam o material muito rígido.

• Temperaturas muito altas favorecem a formação de trincas.

86

EXTRUSÃO

A Quente

• Grandes reduções de seção numa só etapa;

• A maioria dos processos para se obter produtos contínuos semi-acabados (barras) e acabados (perfis e tubos);

• Desgaste excessivo da matriz;

• Esfriamento do tarugo na câmara pode gerar deformações não-uniformes;

• Tarugo aquecido é coberto por filme de óxido (exceto quando aquecido em atmosfera inerte) que afeta o comportamento do fluxo do metal por suas características de atrito e pode gerar um produto com acabamento ruim.

87

EXTRUSÃO

A Quente

• Existem basicamente três variações de extrusão em função da técnica de lubrificação usada:

• Extrusão não lubrificada

• Extrusão lubrificada

• Extrusão hidrostática

88

EXTRUSÃO

A Quente

• Extrusão a quente sem lubrificação

• Neste processo os fatores metalúrgicos e de processos interagem, afetam as propriedades mecânicas, o acabamento superficial e a resistência a corrosão do produto

• Produz formas bastantes complexas, superfícies espelhadas e tolerâncias dimensionais fechadas e utiliza matriz plana.

89

EXTRUSÃO

A Quente

• Extrusão a quente com lubrificação:

• Reduz a carga requerida, o desgaste da matriz e a necessidade de aumento de temperatura devido ao menor atrito e menor cisalhamento.

• Melhora a uniformidade das propriedades mecânicas.

90

EXTRUSÃO

A Quente

• Extrusão a quente hidrostática:

• Transmissão de pressão ao tarugo por meio de um fluido hidráulico.

• O diâmetro do tarugo é menor que o diâmetro da câmara, que é preenchida por um fluido . O fluido sob pressão empurra o tarugo pela matriz. Não há atrito nas paredes da câmara.

• Baixo atrito, pequenos ângulos de matriz e altas relações de extrusão.

91

EXTRUSÃO

A Frio

• Desenvolvida nos anos 40, combina operações de extrusão direta, indireta e forjamento.

• O processo foi aceito na indústria particularmente para ferramentas e componentes de automóveis , motocicletas, bicicletas, acessórios e equipamento agrícola.

• Pequenas reduções de seção em vários estágios.

• Obtenção de peças de precisão;

• Embora componentes extrudados a frio sejam mais leves, fabricam-se componentes de até 45 kg e com comprimentos de até 2m.

92

EXTRUSÃO

• Facilidade de produção.

• Baixo custo do ferramental.

• Bom acabamento do produto final.

• Possibilidade de intercambio com outros processos (Forjamento).

Vantagens

93

EXTRUSÃO

• Anisotropia do material na direção da extrusão.

• Temperatura e velocidade de extrusão devem ser controlados de maneira a evitar defeitos.

Desvantagens

94

EXTRUSÃO

Fig. Constante de extrusão para vários metais a deferentes

temperaturas.

Cálculo da Força de Extrusão:

95

EXTRUSÃO Curvas de Pressão

96

EXTRUSÃO

Influenciam na qualidade do produto

Ferramentas:

97

• Êmbolos, recipientes e matrizes fabricadas em aços para trabalho a quente, ligados ao Cr, V, Mo, W e Ni.

• Em aços para trabalho a frio ligados ao Cr, V, Mo e W.

• Matrizes com núcleo de metal para grandes produções.

• Matrizes com geometrias específicas para grupos de ligas metálicas extrudadas.

Ferramentas

EXTRUSÃO

98

Equipamentos de Extrusão

• Prensas hidráulicas (horizontais para extrusão a quente e verticais para extrusão a frio) com capacidade de 1000 a 8000 T.

• Ação contínua, por acionamento hidro-pneumático ou óleo-dinâmico.

• Auxiliares:

• sistemas de corte de barras.

• sistemas de retrocesso do pistão.

• fornos para aquecimento de tarugos (indutivos para maior rapidez e uniformidade de aquecimento).

• controle da atmosfera de aquecimento.

EXTRUSÃO

99

EXTRUSÃO Prensa Hidráulica:

Extrusão a Quente

100

EXTRUSÃO • Praticamente qualquer forma de seção transversal vazada ou

cheia pode ser produzida por extrusão. Como a geometria da matriz permanece inalterada, os produtos extrudados têm seção transversal constante.

Formas Resultantes

101

EXTRUSÃO Defeitos na Extrusão

1 - Deformações não homogêneas:

• Pode ocorrer que o centro do material extrudado move-se mais rapidamente que a periferia, resultando em “zonas mortas” ao longo da superfície externa do material

Anel de Oxido

• Centro do tarugo move-se mais rapidamente. Quando a maior parte do tarugo já tiver passado pela matriz, a espessura de material mais externa “desaba” e é empurrada pelo pistão. Como a superfície do que desabou continha uma película de óxidos, vão aparecer linhas centrais de óxidos no interior do produto final. Com um corte transversal pode-se observar um anel de óxido quase que destacado do material adjacente a ele.

Cavidade no centro

• Em função da diferença de velocidade entre o núcleo e a superfície do tarugo acontece a formação de uma cavidade no centro do material onde há o contato com o pistão. Esta cavidade cresce gradualmente em diâmetro e profundidade transformando aquele pedaço, de barra em tubo (rechupe).

102

EXTRUSÃO


2 - Devido a temperaturas de processo inadequadas:

Trincamento (fragilização)

• Quando a temperatura de extrusão está acima da ideal, o material pode apresentar trincas durante o resfriamento no final do processo.

Marcas de Escorregamento (arrancamento)

• Quando a temperatura do processo está abaixo da indicada, a velocidade estabelecida pode ser excessiva e ocasionar perda de material da superfície do produto (marcas).

103

EXTRUSÃO


Devido a gases

Bolhas de gás

• Produtos fabricados pelo processo de extrusão podem também bolhas de ar na superfície. Elas podem ser oriundas de um processo de fundição do lingote não adequado ou, ainda que menos provavelmente, do ar contido nas “câmaras” de extrusão

104

EXTRUSÃO Defeitos na Extrusão – como evitá-los ou minimiza-los do produto

Anel de Óxido

• Não extrudar o tarugo até o fim; aquecer o recipiente de passagem a uma temperatura 50ºC menor que a temperatura do tarugo; não deixar o diâmetro do produto extrudado ultrapassar um valor a partir do qual o anel de óxido começa a aparecer.

Cavidade no Centro

• Descartar a porção final do produto.

Trincamento

• Utilizar temperaturas de processo adequadas.

Marcas de Escorregamento (arrancamento)

• Diminuir a velocidade de extrusão e/ou adequar a temperatura da operação.

Bolhas de Gás

• Eliminar gases dissolvidos no metal líquido durante a fundição do lingote.

105

a) Al puro, AlMn, AlMgSi

b) AlCuMg, AlMg,

AlZnMg

c) MgAl, MgZnZr

d) PbCu, PbSb

e) CuZnPb

f) CuCd, CuSb

g) Ligas de Zn

h) Aços

i) Ligas de Ti

k) Ligas de Ni, Cr (altas T)

EXTRUSÃO Geometrias das Matrizes:

106

EXTRUSÃO

107

EXERCÍCIOS - EXTRUSÃO

1) Responda às seguintes questões:

- O que é extrusão?

- Que tipos de produtos são fabricados pelo processo de extrusão?

2) Escreva “C” para as afirmações corretas e “E” nas incorretas. Por que

estão erradas?

( ) Rolos de arame, cabos e fios elétricos são produtos fabricados por

extrusão.

( ) O alumínio pode ser extrudado em uma grande variedade de perfis.

( ) A temperatura de aquecimento do bloco a ser extrudado deve ser a

mais alta possível.

108

EXERCÍCIOS - EXTRUSÃO

3) Complete as definições abaixo:

- Na extrusão direta, o bloco metálico é ______________.

- Na extrusão indireta, a matriz é ___________________.

4) Como é possível evitar os seguintes defeitos?

- Cavidade no produto.

- Anel de óxido.

- Arrancamento.

- Bolhas.

109

TREFILAÇÃO

110

Introdução

Características gerais

Etapas do Processo de Fabricação

Geometria

Vantagens

Equipamentos

Produtos

TREFILAÇÃO

111

TREFILAÇÃO = PUXAMENTO

112

TREFILAÇÃO

• A trefilação é uma operação que a matéria-prima é estirada através de uma matriz em forma de canal convergente (FIEIRA ou TREFILA) por meio de uma força trativa, aplicada do lado de saída da matriz. O escoamento plástico é produzido principalmente pelas forças compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material.

Introdução

113

Fieira

TREFILAÇÃO Introdução:

114

TREFILAÇÃO

Características gerais

• O processo de trefilação consiste em puxar o metal através de uma matriz (fieira), por meio de uma força de tração aplicada na saída da matriz.

• A maior parte do escoamento plástico é causada por esforços de compressão resultantes da reação do metal com a matriz.

• Os processos de trefilação são realizados à temperatura ambiente, usando um número de passes ou reduções através de fieiras consecutivas. Após um certo número de passes de trefilação é comum o recozimento do fio.

• Na redução sucessiva de diâmetro de uma barra metálica maciça podem resultar barras, vergalhões e arames.

• A geometria da fieira determina as dimensões finais (a área da seção transversal do produto trefilado).

115

TREFILAÇÃO

• Fio-máquina(≥5,5mm): Laminado a quente e recozido.

• Decapagem mecânica ou química que retira os óxidos presentes na superfície do fio máquina.

• Trefilação propriamente dita.

• Tratamento térmico de recozimento, quando é necessário restabelecer a ductilidade do material.

Etapas do

processo de

trefilação

116

TREFILAÇÃO

• A geometria da fieira tem grande influência sobre a força de trefilação. Para qualquer passe de redução a ser realizado no material existe uma geometria de fieira ideal que exige um menor esforço de tração para que o material atinja o limite de escoamento.

Geometria

117

TREFILAÇÃO Geometria: Representação das 4 regiões da fieira

b - Cone de Trabalho

ocorre a redução; β correto

a - Cone de Entrada

guiar o fio e lubrificante

c - Cilindro de Calibração

Hc; Ø do fio

d - Cone de Saída

saída livre

[Bresciani Filho. E et al,

1991]

118

TREFILAÇÃO Geometria: Semi-ângulos dos cones e altura e Ø do cilindro

α – semi-ângulo de

entrada

β – semi-ângulo do cone

de trabalho

γ – semi-ângulo de saída

Hc – altura (comp. )do

cilindro de calibração

Dc – diâmetro do

cilindro de calibração

- coeficiente de atrito 225,1

opt

)/ln( fi AA [Bresciani Filho. E et al, 1991]

119

TREFILAÇÃO

• Na região de deformação é aplicado o esforço de compressão (minimizando o atrito), reduzindo assim o desgaste da fieira.

• Ocorre a conformação, ocorrendo a redução da seção transversal do fio através da transformação de uma parcela da tensão de tração em tensão de compressão.

• Sofre influência do material a ser trefilado, variando o seu valor com a variação da resistência do fio.

• Quanto maior a resistência do fio menor deve ser o ângulo de redução b [EDER, 1981].

• Este valor pode variar de 6º a 30º.

Geometria (2)

120

TREFILAÇÃO

• Tem a função de calibrar ou ajustar o diâmetro do fio.

• Auxilia o ângulo 2b, mantendo a camada de lubrificante espessa na interface de deformação.

• Controla o diâmetro final do fio trefilado garantindo assim as tolerâncias geométricas (cilindricidade) e o acabamento superficial.

• O comprimento pode variar de 35% a 50% de Df.

• A escolha de um valor correto auxilia na manutenção de uma lubrificação mais eficiente, aumentando assim a vida útil da fieira [MAXWELL, 1991].

Geometria (Hc)

121

TREFILAÇÃO Geometria (Comprimento de Contato LT):

T

L

Hc rfri

Hc

rrL

fi

T

tan

122

TREFILAÇÃO

Geometria (Comprimento de

Contato LT)

• Para ângulos de redução maiores que o ideal o aumento da força de trefilação é devido ao escoamento não uniforme do material.

• Para ângulos de redução menores que o ideal o acréscimo na força de trefilação é atribuído ao atrito excessivo causado por um longo comprimento de contato LT.

123

TREFILAÇÃO Geometria (Materiais Moles):

124

TREFILAÇÃO Geometria (Materiais Duros):

125

TREFILAÇÃO

Vantagens

• O material pode ser estirado e reduzido em secção transversal mais do que com qualquer outro processo.

• A precisão dimensional obtida é maior que em qualquer outro processo exceto a laminação a frio, que não é aplicável às bitolas comuns de arames.

• A superfície produzida é uniformemente limpa e polida.

• O processo influi nas propriedades mecânicas do material, permitindo, em combinação com um tratamento térmico adequado, a obtenção de uma gama variada de propriedades com a mesma composição química.

126

TREFILAÇÃO

Materiais da Trefila: Características Necessárias

• Permitir a trefilação de grande quantidade de fios sem desgaste acentuado na fieira;

• Permitir a trefilação a altas velocidades (produtividade);

• Permitir a adoção de elevadas reduções de secção;

• Produzir fio de diâmetro constante;

• Conferir longa vida à ferramenta para evitar perdas de tempo para controle dimensional e/ou substituição da mesma;

• Permitir a obtenção de superfície lisa e brilhante no fio pelo maior tempo possível.

127

TREFILAÇÃO

Materiais para Trefila de Fios

Diamante Industrial

• Para fios de diâmetros menores ou iguais a 2mm;

Metal-duro

• Para fios de diâmetros maiores que 2mm. Comumente se emprega um material com 95% de carboneto de tungstênio e 5% de cobalto, podendo conter ainda cromo e tântalo. Núcleo de metal-duro de elevadíssima dureza em suporte de aço carbono

128

TREFILAÇÃO

Lubrificação na Trefilação

• O fenômeno do atrito é muito importante no processo de trefilação – movimento relativo fio/fieira.

• Maior atrito maior desgaste da ferramenta ® defeitos superficiais no fio, maior força de trefilação e maior temperatura.

• Ação do lubrificante – película constante entre as superfícies de contato ® temperatura na superfície do fio constante, decrescendo para o seu interior.

Características do lubrificante

• Evitar engripamento que ocorre quando filme é interrompido (solda fio e fieira ® vida do ferramental e bom acabamento do fio.

• Resistência à temperatura de trefilação.

• Resistência química à ação desagregadora de óleos minerais presentes.

• Capacidade de manter a superfície do fio isenta de resíduos carbônicos provenientes de recozimento.

129

TREFILAÇÃO

• Diâmetro escalonado, causado por partículas duras retidas na fieira, que se desprendem depois.

Defeitos Típicos

130

TREFILAÇÃO

• Fratura irregular, com estrangulamento, causada por esforço excessivo devido à lubrificação deficiente, excesso de espiras no anel tirante, anel tirante rugoso, anel tirante com diâmetro incorreto, redução excessiva.

Defeitos Típicos

131

TREFILAÇÃO

• Fratura com risco lateral, ao redor da marca de inclusão, causada por partícula dura inclusa no fio inicial proveniente da laminação ou extrusão.

Defeitos Típicos

132

• Fratura com trinca aberta em duas partes, causada por trincas de laminação.

Defeitos Típicos

TREFILAÇÃO

133

• Marcas em forma de V ou fratura em ângulo, causadas por redução grande e parte cilíndrica pequena, com inclinação do fio na saída; ruptura de parte da fieira com inclusão de partículas no contato fio-fieira; inclusão de partículas duras estranhas.

Defeitos Típicos

TREFILAÇÃO

134

TREFILAÇÃO

• Ruptura taça-cone, causada por redução pequena e ângulo de fieira muito grande, com acentuada deformação da parte central.

Defeitos Típicos

135

TREFILAÇÃO Equipamentos:

136


137


Desenroladores

Endireitadores

Compactadores

de rolo

Guia Fio

138

TREFILAÇÃO Produtos:

Não

Ferrosos

Ferrosos

139

1. Complete as seguintes frases:

a)A trefilação é o processo utilizado para a produção de .......................... ,

............................................. e ....................................................

b)Na trefilação, o material é .........................através de uma matriz e é normalmente realizada a

............................................

c)A barra a ser trefilada é chamada de.....................................

2. Em uma empresa de fios e cabos elétricos esta ocorrendo a fratura no fio de cobre durante

o processo de produção. Liste as possíveis causas e dê as soluções necessárias.

3. Descreva a função das seguintes partes da fieira: a) cone de entrada; b) cone de trabalho; c)

cilindro de calibração e d) cone de saída.

TREFILAÇÃO Exercícios:

140

CONFORMAÇÃO DE CHAPAS

141


Introdução

Classificação dos Processos

• Corte

• Dobramento

• Estampagem

• Rebordeamento

• Calandragem

142


• É o processo de transformação mecânica que consiste em conformar um disco plano ("blank") à forma de uma matriz, pela aplicação de esforços transmitidos através de um punção. Na operação ocorre o alongamento e a contração das dimensões de todos os elementos de volume, nas três dimensões. A chapa , originalmente plana, adquire uma nova forma geométrica.

Introdução

143


• A conformação de chapas metálicas finas pode ser classificada através do tipo de operação empregada.

• Assim pode-se ter: estampagem profunda, corte em prensa, estiramento, etc.

Classificação dos

Processos

144

CONFORMAÇÃO DE CHAPAS “CORTE”

145


• O corte tem por objetivo preparar o material para operações subseqüentes de conformação ou para a obtenção de uma forma geométrica específica.

Introdução

146


Características

• O processo de corte de chapas metálicas é executado submetendo a mesma a tensões de cisalhamento, podendo ser realizado basicamente por:

Lâminas de Corte

• O corte é realizado por duas lâminas que se movimentam. Ex: Guilhotina.

Punção e Matriz

• O punção desce e empurra o material para dentro da abertura da matriz.

147


Lâminas de Corte:

Matriz

Lâmina de

corte

Mecanismo de cisalhamento durante operação de corte.

148


Lâminas de Corte

• A distância (folga) entre as duas lâminas é uma variável importante nas operações de corte.

• Caso a folga adequada, as trincas que se iniciam nas bordas das lâminas propagar-se-ão através da espessura do metal encontrando-se próximo a região central, o que garante uma superfície lisa. Mesmo com a folga adequada, ocorre distorção na aresta cortada.

• Caso a folga seja insuficiente, a superfície resultante do corte será áspera e a energia consumida na operação será maior do que se a folga fosse correta.

• Caso a folga seja excessiva, haverá uma distorção ainda maior na aresta de corte e a energia consumida na operação também será maior, pois maior quantidade de metal deverá se deformar antes de ocorrer a fratura.

149


Lâminas de Corte:

Folga adequada

Folga insuficiente

Folga excessiva

150


Variáveis - Lâminas de Corte

Processo de lâminas de corte

• Folga entre as lâminas

• Material da chapa

• Afiação das lâminas

151


Variáveis - Lâminas de Corte:

Força de corte:

cis

cc

A

F

ciscc AF .

Onde:

Fc = Força necessária para cortar.

Acis = Área cisalhada = Comprimento de corte x espessura da chapa.

τc = Tensão de cisalhamento = Resistência do material ao cisalhamento

152


• O punção é normalmente o elemento móvel. É a ferramenta convexa que se acopla com a matriz côncava.

• Como é necessário um alinhamento acurado entre a matriz e o punção, é comum manter o conjunto permanentemente montado em uma subprensa ou porta matriz.

• Para evitar a formação de rugas na chapa, usa-se elementos de fixação ou a ação de grampos para comprimir o “blank”. Este dispositivo que evita o enrugamento é chamado de anti-rugas ou prença-chapas.

• Punção e matriz definem os contornos interior do furo efetuados na chapa e exterior da peça.

Punção e

Matriz

153


• A folga entre o punção e a matriz de deve estar entre 5 a 10% da espessura da chapa.

• É um processo de deformação plástica seguido de ruptura.

Punção e Matriz

154


Variáveis - Punção e Matriz

Processo de Punção e Matriz

• Força do punção

• Velocidade do punção

• Lubrificação

• Condições superficiais

• Material do punção e matriz

• Folga entre punção e matriz

155


Variáveis - Punção e Matriz :

Força de corte:

cis

cc

A

F

ciscc AF .

Onde:

Fc = Força necessária para cortar.

Acis = Área cisalhada = Perímetro de corte x espessura da chapa.

τc = Tensão de cisalhamento = Resistência do material ao cisalhamento

156


Conformação progressiva

• Freqüentemente, matrizes e punções são projetados para permitir que os estágios sucessivos de conformação de uma peça sejam efetuados na mesma matriz, a cada golpe da prensa. Este procedimento é conhecido como conformação progressiva.

• Um exemplo é a matriz para recorte e perfuração de arruelas planas.

157


Conformação progressiva:

158


Produtos:

Rotor e estator de um motor

elétrico.

159

CONFORMAÇÃO DE CHAPAS “DOBRAMENTO”

160


Introdução

• Um grande número de processos de conformação envolve alguma forma de dobramento. É um processo de simples definição, pois envolve a transformação de segmentos retos em curvos por meio da aplicação de uma força de flexão em uma das extremidades do material.

161


Características

• Uma característica importante do dobramento é que durante a aplicação de carga, parte da deformação é plástica, ou permanente, e outra parte é elástica, ou recuperável. Desta forma, as operações que envolvem o dobramento dos materiais devem levar em conta este efeito mola.

• O dobramento é um processo de conformação que transforma segmentos retos como chapas e placas metálicas em curvos. Isto é, no dobramento, a chapa sofre uma deformação por flexão em prensas que fornecem a energia e os movimentos necessários para realizar a operação.

162

Características

• A forma é conferida mediante o emprego de punção e matriz específicas até atingir a forma desejada. Para comprimentos de dobra considerados pequenos, utilizam-se estampos que possuem a forma a ser dobrada.

• Para fabricação de perfis dobrados ou alguns tipos de peças com comprimentos de dobras considerados grandes, utilizam-se prensas dobradeiras/viradeiras com matrizes e machos (punções) universais.

• O dobramento pode ser conseguido em uma ou mais operações, com uma ou mais peças por vez, de forma progressiva ou em operações individuais.


163

Características

• Os estampos de dobra, em geral, recebem peças semi processadas vindas de outros estampos de corte ou simplesmente recortadas por guilhotinas.

• Além disto o dobramento pode ser responsável por parte da deformação em muitos outros processos de conformação.

• O dobramento se caracteriza pela não uniformidade e não homogeneidade da deformação.


164

Equipamentos:


Dobramento com cutelo.

165

Equipamentos:


Dobramento de perfis.

166

Equipamentos:


Dobramento em prensas dobradeiras em várias operações.

1ªOp. 2ªOp. 3ªOp. 1ªOp. 2ªOp. 3ªOp.

167

Termos Empregados:


168

Termos Empregados:


LN: Linha neutra r: Raio de concordância

SI: Superfície interna C: Força de compressão

SE: Superfície externa T: Força de tração

169


• O raio de dobramento R é definido pelo raio de curvatura da superfície côncava, ou interna de dobramento.

• No caso de dobramento elástico, abaixo do limite elástico, a deformação passa por zero na metade da espessura da chapa, ou seja na linha neutra.

• No dobramento plástico, acima do limite elástico a linha neutra se aproxima da superfície interna de dobramento à medida que o processo ocorre.

• Como a deformação plástica é proporcional à distancia da linha neutra, as fibras da superfícies externa são mais deformadas do que as superfícies interna que são contraídas.

Termos Empregados

170


• Uma fibra que se encontre na metade da espessura estará sendo estendida e, como esta é a fibra média, deverá ocorrer uma diminuição da espessura (direção radial) na dobra para que o volume seja mantido constante.

• Quanto menor for o raio de curvatura, maior será a diminuição da espessura no dobramento, ou seja, a deformação aumenta com a diminuição do raio de curvatura.

• De acordo com a teoria do dobramento a deformação aumenta com a diminuição do raio de curvatura.

Termos Empregados

171

Deformações:


Se for desprezada a variação de espessura, a linha neutra

permanece constante, e a deformação trativa circunferencial

(ea) na superfície superior será igual à compressiva (eb) na

superfície inferior. A deformação que ocorre nas fibras

internas e externas é dada por:

1/2

1

hRee ba

Onde

h= espessura da chapa.

R=raio de dobramento.

172


Deformações

Na operação de dobramento deve-se levar em conta quatro fatores importantes:

• O raio interno mínimo da peça a ser dobrada

• A capacidade elástica do material

• O comprimento desenvolvido da peça;

• As forças que atuam na operação de dobramento

173

Trincas:


174


• O bom dobramento (Dobrabilidade) também depende da condição da borda ou canto da chapa quando está sendo dobrada. Porque a rugosidade na borda proporciona locais de concentração de tensão e a dobrabilidade diminui com aumento da rugosidade de borda. O raio mínimo pode ser diminuído, através do polimento ou esmerilhamento das bordas da chapa.

• Outro fator significante em trincamento de canto é a quantidade e a forma da inclusão na chapa metálica, pois inclusões na forma de veios afetam mais em detrimento da dobrabilidade do que a inclusão na forma globular.

Trincas

175


• A quantidade de trabalho a frio que a borda da chapa sofre durante o processo de corte por cisalhamento também influencia. A remoção da região trabalhada a frio por usinagem ou tratamento térmico melhora a resistência ao trincamento de borda.

• A anisotropia de chapas é também importante no processo de dobramento. A laminação a frio de chapas produz anisotropia por causa do alinhamento de impurezas, inclusões e vazios (fibramento mecânico).

• Assim a ductilidade transversal é reduzida, em dobramento de chapa. Por isso, deve-se tomar atenção no corte do “blank” na direção apropriada da laminação da chapa, embora nem sempre seja possível na prática.

Trincas

176


• Define-se o raio interno mínimo de dobra, como o menor valor admissível para o raio para se evitar grande variação na espessura da chapa na região dobrada.

• Quanto menor o raio de dobramento, maiores são as tensões desenvolvidas na região tracionada. Um excessivo tracionamento provocado por um pequeno raio de dobramento pode vir a romper as fibras externas da chapa dobrada.

• Este valor é função do alongamento ou estricção que o material sofre ao ser tracionado e da espessura da chapa que está sendo dobrada.

Raio Mínimo

177

Raio Mínimo:


178

Raio Mínimo:


Para a determinação do raio mínimo, costuma-se utilizar a

relação:

Onde

rmin = raio mínimo

δ = alongamento % da chapa

h = espessura da chapa

2

150min h

r

179

Raio Mínimo:


Por exemplo, o raio de dobramento mínimo para uma chapa de

1,5 mm de aço inox 304 com alongamento garantido de 60% é

de:

rmin = (50 x 1,5) / 60 - 1,5/2 = 0,94 mm

2

150min h

r

180

Raio Mínimo:


Raio Mínimo (temperatura ambiente)

Material Condição

Dúctil Dura

Ligas de alumínio 0 6h

Cobre-berilio 0 4h

latão 0 2h

Magnésio 5h 13h

aço inox austenístico 0.5h 6h

baixo carbono, 0.5h 4h

baixa liga e hsla 0.5h 4h

titânio 0.7h 3h

ligas de titânio 2.6h 4h

181


Recuperação Elástica (Efeito Mola)

• O dobramento é uma operação onde ocorre uma deformação por flexão. Quando um metal é dobrado, a sua superfície externa fica tracionada e a interna comprimida. Estas tensões aumentam a partir de uma linha interna neutra, chegando a valores máximos nas camadas externa e interna. Em outras palavras, em um dobramento a tensão varia de um máximo negativo na camada interna para zero na linha neutra e daí sobe a um máximo positivo na figura abaixo.

182



• Desta forma, uma parte das tensões atuantes na seção dobrada estará abaixo do limite de escoamento (LE) e a outra parte supera a este limite, conferindo à peça uma deformação plástica permanente. Uma vez cessado o esforço de dobramento, a parte da seção que ficou submetida a tensões inferiores ao LE por ter permanecido no domínio elástico, tende a retornar à posição inicial anterior ao dobramento. Como resultado, o corpo dobrado apresenta um pequeno “retorno elástico” ou efeito mola (spring back) que deve ser compensado durante a operação de dobramento. A recuperação elástica (efeito mola) é a variação dimensional sofrida pela chapa conformada depois que pressão da ferramenta de conformação é liberada. Isto ocorre devido as variações de deformação produzidas pela recuperação elástica. Quando a carga é liberada a deformação total é reduzida devido a recuperação elástica. A recuperação elástica, será tanto maior quanto maior for o limite de escoamento, menor o módulo elástico e maior a deformação plástica.

183

Recuperação Elástica (Efeito Mola):


184



• Em alguns casos, é utilizada a prática de se efetuar uma calibragem em estampo específico, já compensado o retorno elástico, para dar as dimensões finais da peça. Este procedimento é viabilizado em produção seriada onde o custo do estampo calibrador pode ser diluído no preço da unitário da peça.

185

Comprimento Desenvolvido

• Avaliação da espessura da chapa na região da dobra impede quero comprimento desenvolvido seja simplesmente a soma dos comprimentos retos e curvos da peça.

• Deve-se levar em conta esta variação de espessura da região dobrada, para se obter o exato comprimento da chapa que vai dar origem à peça.

• O comprimento desenvolvido da região dobrada é obtido pela formula:

• α = ângulo de dobramento

• R = raio de dobramento

• e = espessura

• f = fator de correção


20175,0

efRL

Fator de correção em função da razão do raio de dobramento e espessura da chapa.

186

Comprimento Desenvolvido (Exemplo):


187

Comprimento Desenvolvido (Exemplo):


188


Forças Atuantes

• As principais forças que atuam na operação de dobramento são:

• força de dobramento (Fd)

• força de prensa-chapa (Fpc)

• força lateral (Flat)

• Numa dobra simples em matriz, parte da chapa fica presa pelo prensa chapa e a outra parte permanece livre, todo o conjunto funcionando como uma viga em balanço

189

Forças Atuantes


190


Forças Atuantes

• O punção ao descer exerce a força de dobramento (Fd) sobre a parte em balanço da chapa, que começa a se deformar. Parte desta força é transferida à parede lateral da matriz à medida que a chapa se deforma. A força lateral é máxima quando a chapa atingir uma posição de 45º com a horizontal.

191

Forças Atuantes


192

CONFORMAÇÃO DE CHAPAS “ESTAMPAGEM”

193

Matriz

Punção


• A estampagem é um processo largamente empregado na indústria, em que um punção convexo empurra a chapa contra uma matriz côncava, dando o formato desejado ao material

Introdução

194


Introdução

• A estampagem de chapas é o processo de conformação que consiste em converter uma chapa metálica plana em uma peça de formato desejado, sem que ocorra fratura ou afinamento localizado excessivo. Podem ser inicialmente classificados em dois grandes grupos:

• Estampagem profunda ou embutimento.

• Conformação em geral.

195


Introdução (Conformação Geral)

• A conformação geral é constituída de dobramento, repuxamento, flangeamento, rebordeamento, enrolamento parcial ou total, nervuramento, estanqueamento, preguiamento, abulamento, corrugamento, gravação, conformação de tubos. Nos processos classificados no grupo de conformação em geral estão sempre presentes, na zona de deformação da peça, esforços de flexão que dobram a região a ser deformada, criando tensões de tração em uma superfície e de compressão na superfície oposta.

• Material de partida na forma de tiras e esboços.

• Em vários estágios de acordo com a complexidade da geometria.

196


Introdução (Estampagem Profunda)

• Nesta operação associa-se os mesmos esforços da conformação em geral, mas sob a ação de um dispositivo de ferramenta denominado Prensa-Chapas, que ocasiona esforços adicionais nas operações de conformação. São de natureza complexa e variam com o decorrer da operação que se processa a frio, utilizando laminados de aços, ligas de alumínio, ligas de cobre e outros materiais.

• Em vários estágios, dependentes do coeficiente limite de embutimento.

• Material de partida na forma de discos

• Para peças pequenas: processos contínuos, com estampos progressivos.

197


Caracteristicas

• A estampabilidade é a capacidade de uma chapa poder ser conformada por estampagem sem se romper ou apresentar defeitos superficiais ou geométricos, e pode ser quantificada por medidas de anisotropia. Para uma boa capacidade de conformação, é desejável que a chapa apresente um alto valor de anisotropia normal, ou seja, maior resistência à deformação no sentido da sua espessura do que no plano da chapa. Adicionalmente, o material deve apresentar um baixo valor de anisotropia planar, a qual mede as diferenças de propriedades mecânicas ao longo do plano da chapa. Altos valores de anisotropia planar favorecem a formação de orelhas durante a estampagem devido à deformação preferencial em determinadas orientações

198


Generalidades

• Aplicações nas industrias Aeronáutica, Automobilística...etc.

• Utilizado para grandes produções devido ao alto custo do conjunto Punção-Matriz.

• Materiais mais utilizados: aços acalmados ao alumínio, aços efervescentes (não estabilizados), aços baixo carbono, aços inoxidáveis, cobre e suas ligas, alumínio e suas ligas, zinco e titânio.

199


Generalidades

• Bom acabamento superficial.

• Tem custo menor do que os processos alternativos (corte e soldagem, fundição..etc)

• Os melhores resultados são conseguidos com materiais recozidos.

Limitação

• Não é possível confeccionar um recipiente cujo diâmetro da “boca” é menor que o do corpo, pois não se consegue retirar o punção.

200


Campo de Aplicação

• Automobilística.

• Naval.

• Aeronáutica.

• Alimentícia.

• Hospitalar.

• Decorativa.

• Escritório.

• Eletrodomésticos.

• Etc...

201


Estampagem Profunda de “Blank” Circular

• É o processo de produção de copos, peças de automóveis (para-lamas)..etc.

X Z X Y Y

Prendedor

Anti-rugas

202


As Zonas do “Blank”

• Zona anelar externa X – material em contato com a matriz. Tensão circunferêncial de compressão – Efeito anti-rugas.

• Zona anelar interna Y – dobramento plástico sob tensão de tração

• Zona anelar Z – tração entre a matriz e o punção

203

Forças Durante a Estampagem:


COMPRESSÃO CIRCUNFERENCIAL

ATRITO

TRAÇÃO

DOBRAMENTO

DOBRAMENTO

PUNÇÃO

204


Fatores que Influenciam na Estampagem

Natureza Mecânica

• 1)Forma e Dimensões da Peça

• 2) Máquina de Conformação (tipo de prensa empregada)

• 3) Forma e Dimensões da Ferramenta

• Raio do perfil da matriz.

• Raio do punção: um ângulo mais agudo leva a redução da espessura localizada e

ruptura do material.

• Folga entre o punção e a matriz: engrossamento ou rugas.

205



4) Pressão Anti-rugas

• Prevenir o enrugamento do “blank”.

• Pressão muito alta – operação de estiramento.

5) Taxa de Estampagem

• Razão entre o diâmetro inicial do “blank” e o diâmetro do copo estampado.

6) Lubrificação

• Diminuir o atrito e facilitar a retirada do estampado

206



• 7) Propriedades do Escoamento Plástico

• 8) Propriedades Mecânicas

• 9) Propriedades Físicas

“ESTES FATORES INFLUÊNCIAM DIRETAMENTE NA DEFINIÇÃO DO ESTADO DE TENSÃO E DEFORMAÇÃO EXISTENTES A CADA INSTANTE DO PROCESSO, DISTRIBUÍDOS NAS DIVERSAS REGIÕES DA PEÇA EM FORMAÇÃO”.

207



Natureza Metalúrgica

• 1) Composição Química

• 2) Estrutura do Material (processo de fabricação e processo de transformação mecânica)

• Formação de orelhas nas bordas livres devido à anisotropia planar – provoca perda de material

• DR 0 não há aparecimento de orelhas

• DR ≠ 0 aparecem as orelhas

• 3) Tratamento Térmico de Recozimento Entre Duas Etapas do Processo

208


Métodos de Expansão

• Uma vez que a redução máxima na estampagem profunda é da ordem de 50%, é necessário empregar operações sucessivas de estampagem caso se queira produzir peças altas e delgadas (como capas de cartucho e tubos fechados).

• A operação para transformar uma peça estampada em outra de diâmetro menor e altura maior é conhecida por expansão do copo.

209


Métodos de Expansão • Os dois métodos básicos de expansão são a Direta, ou regular, e a Indireta ou

invertida:

Direta

• A superfície original do copo permanece sendo a superfície externa da peça expandida.

Indireta

• O copo é estampado de maneira inversa, de modo que a superfície externa venha a ser a interna da nova peça.O dobramento é sempre na mesma direção, ao invés de ocorrer em direções opostas como na direta, acarretando menor encruamento.

210

Métodos de Expansão:


211


Anisotropia

• Em termos de estampagem é conveniente que:

• R >1 Resiste bem a redução.

• ΔR 0 Não há aparecimento de orelhas.

• A melhor maneira de se entender o papel desempenhado por R no embutimento é através de um diagrama que apresenta o lugar geométrico dos limites de escoamento.

212


• Os lugares preferenciais de ruptura são a parede do copo e a orla da flange

• Considerando que o diâmetro do copo é constante, na sua parede ambas as tensões são trativas e o estado de deformação é essencialmente deformação plana.

Anisotropia

213


• Lugar geométrico dos limites de escoamento.

• Comparação entre uma chapa isotrópica (R=1) e uma chapa de resistência aumentada por controle de textura (R>1)

Anisotropia

214

CONFORMAÇÃO DE CHAPAS “REBORDEAMENTO”

215

Introdução

• O rebordeamento é o mais simples dos processos de conformação de chapas empregados para a produção de peças de simetria circular (ex: antenas parabólicas, calotas, fundos de cilindros de gases ou tanques de pressão).


216

• Peças com seções circulares podem ser obtidas a partir de chapas metálicas, mediante um rebordeamento.

• Um “BLANK” de uma chapa metálica é preso pelo centro a um molde, que pode ser de plástico, madeira ou metal mole, que é fixado á arvore de um torno que gira a alta velocidade.

• Um bastão ou um rolete é pressionado contra a chapa, que está girando, empurrando-a contra o molde. Está pressão pode ser manual ou mecânica.

• Executando esta operação ao longo de todo o diâmetro da chapa, obtem-se uma peça com o formato do molde.

• Processo de baixa produtividade.

Características


217

Operação de Rebordeamento:


218



219



220



221


• A ferramenta de rebordeamento é relativamente barato devido a sua simplicidade e composição.

• Esta simplicidade traduz-se em curtos períodos de tempo para produzir novas peças.

• Mudanças de projetos podem ser feitas com um mínimo de gastos, novamente devido a simplicidade do ferramental.

Vantagens

222


• Os fatores acima combinados tornam o rebordeamento o processo de conformação ideal para a produção de protótipos.

• Rebordeamento é um típico processo de conformação realizado a frio, no entanto, ele aumenta a resistência mecânica do material.

• O processo de rebordeamento pode conformar peças tão grandes (com até 3m de diâmetro), bem como peças muito finas de aços doce (12 mm)

Vantagens

223


• Peças com tolerâncias dimensionais muito apertadas requerem o uso de operações secundárias.

• O rebordeamento manual é mais trabalhoso do que o automático ou outros processo de conformação tais como a estampagem profunda.

• A uniformidade das peças rebordeadas manualmente estão intimamente relacionadas a habilidade do operador.

Desvantagens

224

CONFORMAÇÃO DE CHAPAS “CALANDRAGEM”

225


• O processo de calandragem é utilizado para a confecção de filmes planos, chapas, laminados, barras, perfis ou tubos com geometrias variadas e enformar chapas que posteriormente podem termoformadas dando origem a produtos para a industria de embalagens alimentícia, farmacêutica, automobilística e outras.

Introdução

226


Características

• Este processo consiste em fazer passar o material (PVC ou metais) entre um conjunto de rolos convenientemente posicionados, formando um cordão, fita ou chapa que será depositado em um sistema de cilindros aquecidos (ou não) que formam a calandra. Dependendo da tecnologia utilizadas as calandras podem ter números diferentes de cilindros. Normalmente, a calandra tem quatro rolos de tamanhos distintos, que giram a velocidades ligeiramente diferentes para formar os filmes, chapas ou laminados. O material passa por um cabeçote tipo “flat dye”, que o distribui a um sistema de rolos conferindo espessura e aspecto final ao laminado/chapa.

227


Características

As características dos materiais obtidos pelo processo de calandragem são:

• Possibilidade de obter-se materiais planos com ou sem brilho.

• Transparentes, opacos, ou coloridos.

• Baixa permeabilidade ao vapor d'água.

• Produtos atóxicos.

• Espessura constante;.

• Obtenção de materiais rígidos ou flexíveis.

228


Aplicações

As principais aplicações em materiais rígidos são:

• Chapas para termoformagem visando aplicações tipo "blister“.

• Confecção de cartões de crédito e de uso geral.

• Rótulos.

• Reservatórios de pressão.

• Caldeiras e contentores cilíndricos.

• Virolas cilíndricas caneladas.

• etc..

229


Aplicações

As principais aplicações em materiais flexíveis são:

• Lonas de caminhão;.

• Laminados para "banners“.

• Laminados para toldos; guarda-sóis e coberturas.

• Laminados para confecção de bolsas de sangue e soro.

• Aplicações industriais como confecção de "big-bags", e geo-membranas entre outras.

230

USINAGEM

231

USINAGEM

• Operação que dá forma a peça, as dimensões, o acabamento, ou ainda a combinação de qualquer destes itens, produz cavacos.

Definição

232

USINAGEM

• No processo de usinagem uma quantidade de material é removido com auxílio de uma ferramenta de corte ou material abrasivo, produzindo o cavaco, obtendo uma peça com formas e dimensões desejadas.

Introdução

233

USINAGEM

• De um modo geral, as principais operações de usinagem, tradicionais, podem ser classificadas em: • Torneamento

• Aplainamento

• Fresamento

• Furação

• Brochamento

• Retificação

Introdução

234

USINAGEM

(a) (b)

(c) (d)

(e)

Alguns dos

processos de

usinagem mais

tradicionais:

(a) torneamento;

(b) fresamento;

(c) aplainamento;

(d) retificação e

(e) furação.

Introdução:

235

USINAGEM

• A matéria prima (tarugo) tem inicialmente a forma cilíndrica. A forma final é cônica ou cilíndrica. Na operação de corte a ferramenta executa movimento de translação, enquanto a peça gira em torno de seu próprio eixo.

Torneamento

236

USINAGEM

Torneamento:

Torneamento cilíndrico

interno.

Sangramento Radial

237

USINAGEM

Torneamento:

238

USINAGEM Torneamento:

Convencional

Centro de Usinagem

239

USINAGEM

• Na operação de aplainamento, o corte gera superfícies planas. O movimento da ferramenta de corte é de translação enquanto a peça permanece estática, ou vice-versa.

Aplainamento

Aplainamento de Rasgos

240

USINAGEM

Aplainamento:

Aplainamento de perfis. Aplainamento de ranhuras em

“T”.

Aplainamento de superfície

côncava. Aplainamento de guias.

241

USINAGEM

Aplainamento:

Plaina Horizontal

242

USINAGEM

Aplainamento:

Plaina Vertical

243

USINAGEM

Aplainamento:

Plaina de Mesa

244

USINAGEM

• Na operação de fresamento a ferramenta de corte possui vários gumes e executa movimento de giro, enquanto é pressionada contra a peça. A peça movimenta-se (alimentação) durante o processo.A superfície usinada resultante pode ter diferentes formas, planas e curvas. Veja as variantes do processo.

Fresamento

245

USINAGEM

Fresamento:

Fresamento tangencial Fresamento frontal angular

246

USINAGEM Fresamento:

Fresadora Horizontal e Vertical

247

USINAGEM Fresamento:

Fresamento Horizontal de Topo

248

USINAGEM

• Na furação uma ferramenta (broca) de dois gumes executa uma cavidade cilíndrica na peça. O movimento da ferramenta é uma combinação de rotação e deslocamento retilíneo (ao longo do eixo do furo)

Furação

249

USINAGEM Furação:

Furadeira de Bancada e Radial

250

USINAGEM

• Uma variante da furação é o alargamento de furos, onde uma ferramenta similar à broca, porém com múltiplos gumes, remove material de um furo, aumentando seu diâmetro, ao mesmo tempo conferindo-lhe um alto grau de acabamento.

Furação

251

USINAGEM Tipos de Furação:

252

USINAGEM Furação:

Alargamento cônico de

desbaste

Alargamento cilíndrico de

acabamento

253

USINAGEM

• A ferramenta multicortante executa movimento de translação, enquanto a peça permanece estática.

Brochamento

Brochamento Interno

254

USINAGEM

• Em alguns casos pode existir movimento rotativo relativo entre as duas (ferramenta e peça).

• A superfície usinada resultante em geral é curva.

• O processo é caro devido ao custo da ferramenta.

• O brochamento pode ser interno ou externo.

Brochamento

255

USINAGEM

• Na retificação a ferramenta remove material da peça por ação de grãos abrasivos.

• A ferramenta gira em torno de seu próprio eixo além de poder executar movimento de translação. A peça a usinar também pode movimentar-se.

• O processo é de alta precisão dimensional e proporciona grau de acabamento superior (polimento).

Retificação

256

USINAGEM Tipos de Retificação:

257

USINAGEM Tipos de Retificação:

258

USINAGEM

Retificação:

Retificação plana

259

USINAGEM

Retificação:

Retificação interna

260

USINAGEM Retificação:

Retificadora Interna e Externa.

261

USINAGEM

• Descrição Geral da Ferramenta:

• Como exemplo vamos utilizar uma ferramenta de tornear simples, de geometria definida, para facilitar o entendimento do funcionamento das demais, como brocas e fresas.

Ferramentas

262

USINAGEM FERRAMENTAS (SUPERFÍCIE)

Face

• Superfície da cunha sobre a qual o cavaco escoa.

Face Reduzida

• É uma superfície que separa a face em duas regiões - face e face reduzida - de modo que o cavaco entre em contato somente com a face reduzida.

Flanco

• Superfície da cunha voltada para a peça.

263

USINAGEM

FERRAMENTAS (SUPERFÍCIE)

Flanco Principal

• Superfície da cunha voltada para a superfície transitória da peça.

Flanco Secundário

• Superfície da cunha voltada para a superfície usinada da peça.

Quebra Cavaco

• São alterações presentes na face reduzida com o objetivo de controlar o tamanho do cavaco de modo que não ofereça risco ao operador e não obstrua o local de trabalho.

264

USINAGEM FERRAMENTAS (GUMES E QUINAS)

• Usado como referência para medir os ângulos da ferramenta.

Gume

• É o encontro da face com o flanco, destinada a operação de corte.

Gume Principal

• Interseção da face e do flanco principal.

Gume Secundário

• Interseção da face e do flanco secundário.

265

USINAGEM

FERRAMENTAS (GUMES E QUINAS)

Gume Ativo

• É a parte do gume que realmente está cortando.

Gume Principal Ativo

• É a parte do gume principal que realmente está cortando.

Gume Secundário Ativo

• É a parte do gume secundário que realmente está cortando.

Quina

• É o encontro do gume principal com o gume secundário.

266

USINAGEM

• Para definir os planos e medir os ângulos da ferramenta é preciso selecionar um ponto de referência posicionado em qualquer parte do gume principal.

Ferramentas (Sistema de

Referência de Planos)

267

USINAGEM FERRAMENTAS (SISTEMA DE REFERÊNCIA DE PLANOS)

Pr (Plano de referência da ferramenta)

• É paralelo à base da ferramenta no ponto selecionado.

Pf (Plano de trabalho convencional)

• É perpendicular ao Pr e paralelo à direção de avanço.

Pp (Plano passivo da ferramenta)

• É perpendicular ao Pr e ao Pf.

268

USINAGEM FERRAMENTAS (SISTEMA DE REFERÊNCIA DE PLANOS)

Ps (Plano do gume da ferramenta)

• É tangente ao gume no ponto selecionado e perpendicular ao Pr.

Pn (Plano normal ao gume)

• É perpendicular ao gume no ponto selecionado.

Po (Plano ortogonal da ferramenta)

• É perpendicular ao Pr e Ps no ponto selecionado.

Obs.: Os planos Pn e Po são muito

parecidos. Perceba que o plano normal é

geralmente inclinado em relação ao plano

ortogonal.

269

USINAGEM FERRAMENTAS (MOVIMENTOS DA PEÇA E DA FERRAMENTA)

Movimento de Corte

• É o movimento relativo entre a peça e a ferramenta que força o material da peça a escoar sobre a face da ferramenta, proporcionando a formação de cavaco.

Direção do movimento

270

USINAGEM

FERRAAMENTAS (MOVIMETOS DA PEÇA E DA FERRAMENTA)

Movimento de Avanço

• É o movimento relativo entre a peça e a ferramenta, combinado ao movimento de corte proporciona uma remoção contínua do cavaco e conseqüente formação de uma superfície usinada.

Movimento Resultante de Corte

• É o movimento resultante dos movimentos de corte e de avanço.

271

USINAGEM Velocidade de Corte:

272

USINAGEM Lista de Materiais para Ferramentas de Corte:

273

USINAGEM Dureza dos Materiais das Ferramentas x Temperatura:

274

USINAGEM Considerações sobre Materiais para Ferramentas de Corte:

275


276


277


278

USINAGEM

• É o material removido do tarugo durante o processo de usinagem, visando obter uma peça com forma e dimensões definidas.

Cavaco

279

USINAGEM

• Recalque do material, da peça contra a face da ferramenta.

• Material recalcado sofre deformação plástica que aumenta progressivamente até atingir a tensão de cisalhamento necessária ao deslizamento. Inicia-se o deslizamento do material recalcado segundo os planos de cisalhamento. Os planos instantâneos definem uma região entre a peça e o cavaco denominada região de cisalhamento.

Cavaco

280

USINAGEM

• Com a continuidade da penetração da ferramenta (movimento relativo) ocorre ruptura parcial ou completa na região de cisalhamento, dependendo das condições de usinagem e ductilidade do material

• Com a continuidade do movimento relativo (peça/ferramenta) ocorre o escorregamento da porção de material deformado e cisalhado (cavaco) sobre a face da ferramenta. O processo se repete, sucessivamente, com o material adjacente.

Cavaco

281

USINAGEM

Cavaco:

282

USINAGEM

Cavaco:

283

USINAGEM

Formas de cavaco:

284

USINAGEM Cavaco:

285

USINAGEM

Fluido de Corte:

286

USINAGEM Fluido de Corte:

287

USINAGEM

Fluido de Corte

• “Fluidos de corte são aqueles líquidos e gases aplicados na ferramenta e no material que está sendo usinado, a fim de facilitar a operação de corte.”

• Freqüentemente são chamados de lubrificantes ou refrigerantes em virtude das suas principais funções na usinagem

288

USINAGEM

Funções do Fluido de Corte

As principais funções dos fluidos de corte são:

• Refrigeração a altas velocidade.

• Lubrificação a baixas velocidades.

Outras funções

• Ajudar a retirar cavaco da zona de corte.

• Proteger a maquina-ferramenta e a peça da corrosao atmosferica.

289

USINAGEM

• Aumento da vida util da ferramenta pela lubrificação e refrigeração (diminuição da temperatura).

• Redução das forças de corte devido a lubrificação e, consequentemente, redução de potencia.

• Melhora do acabamento superficial.

• Facil remoção do cavaco da zona de corte.

• Menor distorção da peça pela ação da ferramenta (controle dimensional da peça).

Razões para Uso

do Fluido de

Corte

290

USINAGEM

Fluido de Corte

Classificação

• Ar

• Aquosos

• Água

• Emulsões

• Óleo

• Óleos minerais

• Óleos graxos

• Óleos compostos

• Óleos de extrema pressão

291

USINAGEM Fluido de Corte – Dicas Tecnológicas

Fofo cinzento

• São normalmente usinados a seco, porem um óleo emulsionável pode ser útil para ajudar a remover o cavaco que é o tipo de ruptura.

Alumínio

• Suas ligas podem ser usinados a seco. Para algumas ligas é necessário o fluido de corte, que pode ser uma emulsão com mistura de óleo mineral e graxo e a maioria das emulsões solúveis. Não requer aditivos EP e o enxofre ataca o metal instantaneamente.

Magnésio

• Suas ligas normalmente são usinados a secos e a altíssimas velocidades de corte, entretanto, um refrigerante pode ser usado. Emulsões são proibidas, pois a água reage com o cavaco para liberar hidrogênio, que apresenta riscos de ignição. O enxofre ataca o metal.

Cobre

• Suas ligas geralmente usam óleos solúveis. O enxofre causa descoloração das peças.

Cerâmicas

• Devido a sua alta fragilidade, deve-se tomar cuidado ao aplicar um refrigerante, porque os choques térmicos podem causar trincas superficiais.

292

USINAGEM

• Laser

• Química

• Eletro erosão

• Ultrasom

• Plasma

• Jato D`água

• ETC...

Processos não

Convencionais

293

EXERCÍCIOS - USINAGEM

1) Com suas palavras defina o processo de conformação por usinagem.

2) Quais os processos de usinagem mais comuns?

3) Em um processo de usinagem o que é movimento de corte?

4) Em um processo de usinagem o que é movimento de avanço?

5) Cite os 10 tipos de materiais utilizados em ferramentas de corte, do

menos duro para o mais duro.

6) Quais as funções do fluido de corte em processos de usinagem?

7) Usa-se fluido de corte para usinar ferro fundido cinzento? Por que?

8) Usinagem é um processo de conformação de chapa ou de volume? Por

que?

294

VÍDEOS - USINAGEM

Processos..

Documents

Transcript of Processos..