Lingotamento e Outros

LIGONTAMENTO TREFILAÇÃO LAMINAÇÃO

Marcelo OliveiraOswanderson AlmeidaUniversidade Federal de SergipeEngenharia de Materiais

Aracaju, 2011.

LINGOTAMENTO

DEFINIÇÃO: É usado na fabricação de metais, transformando material líquido em sólido. Neste processo, o material é resfriado e transformado em lingotes, blocos, placas entre outros; que seguem para processo de laminação ou forjaria.

LINGOTAMENTO

LINGOTAMENTO

O lingotamento do aço pode ser realizado por maneiras distintas:

- DIRETO: o aço é vazado diretamente na lingoteira

- INDIRETO: o aço é vazado num conduto vertical penetrando na lingoteira pela sua base;

- CONTÍNUO: o aço é vazado continuamente para um molde de cobre refrigerado à água.

LINGOTAMENTO

Representação da máquina de lingotamento contínuo e aspecto geral do corte de placas e dos produtos produzidos.

LINGOTAMENTO

Operações de vazamento e de remoção das lingoteiras do lingotamento convencional

LINGOTAMENTO CONTÍNUO O lingotamento continuo compreende a

seguinte seqüência de operação:

a) Fluxo do metal líquido através de um distribuidor para alimentar o molde,

b) Formação de uma casca solidificada, no molde em cobre, resfriado a água,

c) Extração contínua da peça, d) Remoção de calor do núcleo ainda líquido,

por meio de sprays de água de resfriamento, e) Corte no comprimento desejado e remoção

das peças

LINGOTAMENTO CONTÍNUO

LINGOTAMENTO CONTÍNUO

O lingotamento contínuo eliminou os gastos com os equipamentos (forno-poço, laminador desbastator, estripadores, manutenção de lingoteiras, transportes internos(pontes rolantes, etc.) resultando além de redução de tempo e custo em melhoria da qualidade do aço.

COMPARAÇÃO ENTRE OS RENDIMENTOS NO LINGOTAMENTO CONVENCIONAL E CONTÍNUO.

LINGOTAMENTO CONTÍNUO

CONFORMAÇÃO

A grande importância dos metais na tecnologia moderna deve-se, em grande parte, à facilidade com que eles podem ser produzidos nas mais variadas formas, para atender a diferentes usos.

Os processos de fabricação de peças a partir dos metais no estado sólido podem ser classificados em:

- Conformação Mecânica: volume e massa são conservados;

- Remoção Metálica ou Usinagem: retira-se material para se obter a forma desejada;

CONFORMAÇÃO Os processos de conformação mecânica

podem ser classificados de acordo com o tipo de força aplicada ao material:

- Compressão direta: Forjamento, Laminação;

- Compressão indireta: Trefilação, Extrusão, Embutimento;

-Trativo: Estiramento;

- Dobramento: Dobramento;

- Cisalhamento: Corte.

LAMINAÇÃO

Laminação: É um processo de deformação plástica no qual o metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e rotação girando em sentidos opostos, com praticamente a mesma velocidade superficial e separados entre si de uma distância menor que o valor da espessura inicial do material a ser deformado .

É o de maior uso em função de sua alta produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quente ou a frio.

LAMINAÇÃO Ao passar entre os cilindros, a força

de atrito entre a peça e os cilindros promove uma deformação plástica, na qual a espessura é diminuída e a largura e o comprimento são aumentados.

Fig. 1 – Esquema mostrando um material sendo laminado.

LAMINAÇÃO A QUENTE

Na laminação a quente o material é aquecido a uma temperatura elevada para que seja realizado o chamado desbaste dos lingotes ou placas fundidas.

LAMINAÇÃO Á FRIO

Etapa final do processo de laminação que tem por objetivo o acabamento do metal, no qual o mesmo, inicialmente recebido da laminação a quente como chapa grossa, tem sua espessura reduzida para valores bem menores, normalmente à temperatura ambiente.

LAMINAÇÃO

OBJETIVOS:

1. obter um produto final com tamanho e formato especificados, com uma alta taxa de produção e um baixo custo;

2. obter um produto final de boa qualidade, com propriedades mecânicas e condições superficiais adequadas.

LAMINAÇÃO

Para obtenção de produtos laminados as principais etapas são:

1. preparação do material inicial para a laminação;

2. aquecimento do material inicial; 3. laminação a quente; 4. acabamento e/ou tratamento térmico (caso de

ser produto final); 5. decapagem; 6. laminação a frio (caso seja necessário); 7. tratamento térmico; 8. acabamento e revestimento

LAMINAÇÃO

As principais variáveis de influência na laminação

1. O diâmetro dos rolos ou cilindros laminadores; 2. A resistência à deformação do metal (tensão de

escoamento e de ruptura, encruamento durante a deformação, temperatura de trabalho, velocidade de trabalho, etc.);

3. O atrito entre os cilindros e o metal; 4. A presença da tração de avanço ou de

retrocesso no produto que esta sendo laminado.

LAMINAÇÃO

PRODUTOS: Bobinas Chapas Fita de aço para

embalagem Folha Tira Rolos

  a) Laminador Duo   b) Laminador Duo reversível   c) Laminador Trio   d) Laminador Quádruo

e) Laminador Sendzimir

TIPOS DE LAMINADOR

f) Laminador universal

LAMINAÇÃO

Defeitos: Vazios Gotas frias Trincas Dobras Inclusões

TREFILAÇÃO

A trefilação é uma operação em que a

matéria-prima (Ex: O fio máquina

resultante de um processo de laminação) é

estirada através de uma matriz em forma

de canal convergente (FIEIRA ou TREFILA)

por meio de uma força de tração aplicada

do lado de saída da matriz.

Trefilação

TREFILAÇÃO

Escoamento plástico é produzido principalmente pelas forças compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material.

Forma resultante: a simetria circular é muito comum em peças trefiladas, mas não obrigatória.

   Condições térmicas: normalmente a frio.

TREFILAÇÃO

A decapagem é uma etapa também necessária entre as diversas etapas de trefilação, não somente para eliminação de óxidos, mas principalmente para obtenção de uma superfície que retenha eficientemente o lubrificante e é realizada pela passagem dos rolos de arame por sistemas mecânicos (decapagem mecânica) ou por tanques em meio químico (decapagem química)

TREFILAÇÃO Vantagens:

Estirar e reduzir a secção transversal mais do que qualquer outro processo

Boa precisão dimensional Influência nas propriedades mecânicas,

permitindo combinação com tratamentos térmicos permitindo uma gama de propriedades com a mesma composição química

TREFILAÇÃO DE ARAMES DE AÇO Etapas do processo

A trefilação propriamente dita é precedida por várias

etapas preparatórias que eliminam todas as

impurezas superficiais, por meios físicos e químicos:

Matéria-prima: fio-máquina (vergalhão laminado a

quente);

Descarepação: - Mecânica (descascamento):

dobramento e escovamento. Química (decapagem):

com HCl ou H2S04 diluídos;

TREFILAÇÃO DE ARAMES DE AÇO Etapas do processo

Lavagem: em água corrente;

Recobrimento: comumente por imersão em leite de cal

Ca (OH)2 a 100°C a fim de neutralizar resíduos de ácido,

proteger a superfície do arame, e servir de suporte para

o lubrificante de trefilação;

Secagem (em estufa) - Também remove H2 dissolvido na

superfície do material;

Trefilação - Primeiros passes a seco. Eventualmente:

recobrimento com Cu ou Sn e trefilação a úmido.

TREFILAÇÃO

Produtos

TREFILAÇÃO

Equipamentos:

Bancadas de trefilação – Utilizada para componentes não bobináveis (barras, tubos)

Trefiladoras de tambor – Componentes bobináveis (arames)

TREFILAÇÃO

Defeitos: De matéria-prima:

Fissuras, lascas, vazios, inclusões

Do processo de deformação: Trincamento em ponta de flecha (redução pequena e ângulo de trefilação

grande) Observar relação D/L

Processos de redução de minério de ferro

Marcelo F. Moreira4Processos de redução de minério de ferro

Processos de conformação mecânica

FIM