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Universidade Do Minho Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica Disciplina de Tecnologia da Conformação Licenciatura em Engenharia Mecânica (3º Ano, 2º Semestre) Defeitos eventuais dos conformados a quente Trabalho realizado por: Nº 40559, Marco Daniel Malheiro Dourado

Relatório teorico_Defeitos eventuais dos conformados a quente

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Page 1: Relatório teorico_Defeitos eventuais dos conformados a quente

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Escola de EngenhariaDepartamento de Engenharia Mecânica

Disciplina deTecnologia da Conformação

Licenciatura em Engenharia Mecânica(3º Ano, 2º Semestre)

Defeitos eventuaisdos

conformados a quente

Trabalho realizado por:

Nº 40559, Marco Daniel Malheiro Dourado

Guimarães, Junho de 2007

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Índice

Preâmbulo...........................................................................................................................................3

Conformação......................................................................................................................................4

Classificação dos processos de conformação mecânica..............................................4

Principais processos de conformação.................................................................................6

Aspectos de temperatura na conformação..........................................................................11

Temperatura na conformação..............................................................................................11

Geração de calor na conformação mecânica..................................................................13

Faixas de temperaturas admissíveis no trabalho a quente......................................14

Conformação a quente.................................................................................................................16

Forjamento a quente................................................................................................................16

Defeitos provocados pelo forjamento a quente.........................................................17

Laminagem a quente................................................................................................................17

Defeitos provocados pela laminagem a quente.........................................................18

Extrusão a quente......................................................................................................................19

Defeitos provocados pela extrusão a quente..............................................................19

Conclusão..........................................................................................................................................21

Glossário............................................................................................................................................22

Dicionário trilingue.......................................................................................................................24

Bibliografia.......................................................................................................................................25

Anexos................................................................................................................................................26

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Preâmbulo

No âmbito da disciplina da Tecnologia da Conformação foi-me proposto

pelo respectivo docente a realização de uma monografia cujo tema é “Defeitos

eventuais dos conformados a quente”.

O trabalho começa com uma introdução à tecnologia da conformação e a

alguns dos seus principais processos. Faço também uma referência aos

aspectos de temperatura na conformação. E, entrando mais no tema da

monografia, acabo por falar da conformação a quente e seus processos, e claro,

dos defeitos nos conformados associados à utilização desses mesmos processos.

A minha pesquisa foi efectuada recorrendo a livros da biblioteca da

Universidade e á internet a maior “biblioteca” do mundo.

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Conformação

A conformação mecânica, também denominada conformação plástica,

representa um conjunto de processos em que a modificação da forma e das

dimensões da peça metálica ocorre pela acção de tensões mecânicas que

causam a deformação plástica dessa peça, sem que haja remoção de material,

como ocorre na maquinagem. Assim, nos processos de conformação não há

variação do volume das peças conformadas. Desta forma, um dos aspectos

interessantes da conformação é a economia de matéria-prima e a redução do

tempo total de fabrico.

Os processos de fabrico de peças metálicas por conformação mecânica

são responsáveis pela produção de um grande número de produtos.

Diversos materiais podem ser conformados, destacando-se os aços, as

ligas de alumínio, as ligas de cobre e as ligas de titânio, entre os materiais

empregados industrialmente.

Os produtos conformados apresentam uma grande gama de geometrias,

desde as mais simples até as mais complexas, representadas pelos produtos de

grandes comprimentos como perfis, chapas, folhas, tubos, barras e peças

diversas como eixos, engrenagens, bielas, recipientes e outros.

Classificação dos processos de conformação mecânica

Os processos de conformação podem ser classificados de acordo com

vários critérios:

- tipo de esforço predominante;

- temperatura de trabalho;

- forma do material trabalhado ou do produto final;

- tamanho da região de deformação (localizada ou geral);

- tipo de fluxo de material (estacionário ou intermitente);

- tipo de produto obtido (semi-acabado ou acabado).

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Classificação quanto ao tipo de esforço predominante:

- por compressão directa;

- por compressão indirecta;

- por tracção;

- por cisalhamento;

- por flexão.

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- Compressão directa: predomina a solicitação externa por compressão

sobre a peça de trabalho. Nesse grupo podem ser classificados os

processos de forjamento (livre e em matriz) e laminagem (plana e de

perfis).

- Compressão indirecta: as forças externas aplicadas sobre a peça

podem ser tanto de tracção quanto de compressão, mas as que

efectivamente provocam a conformação plástica do metal são de

compressão indirecta, desenvolvidas pela reacção da matriz sobre a

peça. Exemplos: trefilagem e extrusão de fios e tubos, e estampagem

profunda (embutimento) de chapas (parcial). No processo de

trefilagem, a solicitação externa é de tracção, enquanto nos processos

de extrusão e embutimento de chapas, é de compressão. Nesse último

processo, porém, somente parte da peça (a aba) é submetida a esse tipo

de esforço.

- Conformação por tracção: o estiramento de chapas, no qual a peça

toma a forma da matriz através da aplicação de forças de tracção nas

suas extremidades, é o principal exemplo.

- Conformação por cisalhamento: envolvem forças cisalhantes

suficientes ou não para romper o metal no seu plano de cisalhamento.

Os melhores exemplos deste tipo de processo são a torção de barras e o

corte de chapas.

- Conformação por flexão: as modificações de forma são conseguidas

mediante a aplicação de um momento flector. Esse princípio é utilizado

para dobrar chapas, barras e outros produtos. Como exemplo, pode-se

citar os processos de dobragem livre, dobragem de borda, e dobragem

de matriz e calandragem.

Classificação quanto à temperatura de trabalho:

Quando a temperatura de trabalho é maior que a temperatura que

provoca a recristalização do metal, o processo é denominado trabalho a

quente e, abaixo desta temperatura, trabalho a frio.

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No trabalho mecânico a frio, provoca-se o aparecimento do efeito

de encruamento do metal, ou seja, o aumento da resistência mecânica

com a deformação plástica. O trabalho mecânico a frio permite

aumentar a resistência mecânica de certos materiais não-ferrosos que

não são endurecíveis por tratamentos térmicos.

No trabalho mecânico a quente, a deformação plástica é realizada

numa faixa de temperatura, e durante um determinado tempo, em que

o encruamento é eliminado pela recristalização do metal. Um metal na

sua condição encruada possui energia interna elevada em relação ao

metal não-deformado plasticamente. Aumentando-se a temperatura, há

uma tendência do metal de retornar à condição mais estável de menor

energia interna. O tratamento térmico para obter este efeito é

denominado recozimento e, além da recuperação da estrutura cristalina

do metal, este tratamento provoca a diminuição da resistência

mecânica e a elevação da ductilidade.

Principais processos de conformação

O número de diferentes processos de conformação mecânica,

desenvolvidos para aplicações específicas, atinge actualmente algumas

centenas. Não obstante, é possível classificá-los num pequeno número

de categorias, com base em critérios tais como: o tipo de esforço que

provoca a deformação do material, a variação relativa da espessura da

peça, o regime da operação de conformação, etc..

Basicamente, os processos de conformação mecânica podem ser

classificados em:

. Forjamento: conformação por esforços compressivos tendendo a

fazer o material assumir o contorno da ferramenta conformadora,

chamada matriz. O forjamento pode ser livre ou em matriz fechada.

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O forjamento livre é realizado entre matrizes planas ou de formas muito simples. É

empregado em peças de grande porte ou quando o número de componentes é pequeno.

Frequentemente, o forjamento livre é usado para preparar a forma da peça (esboço) para o

forjamento em matriz.

Figura 1 – Exemplos de componentes obtidos por meio de forjamento livre. Fonte:http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/siderurgia3.pdf

No forjamento em matriz fechada, a peça é deformada entre duas metades de

matriz que dão a forma desejada ao metal, sendo possível obter tolerâncias

dimensionais mais estreitas que no processo de forjamento livre.

Figura 2 – Exemplos de componentes obtidos por meio de forjamento em matriz fechada.

Fonte:http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/siderurgia3.pdf

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. Laminagem: conjunto de processos em que se faz o material

passar através da abertura entre cilindros que giram, modificando-lhe

(em geral reduzindo) a secção transversal; os produtos podem ser

placas, chapas, barras de diferentes secções, trilhos, perfis diversos, anéis e

tubos.

Figura 3 – Arranjos típicos de rolos em laminadores. Fonte:http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/siderurgia3.p

df

. Trefilagem: redução da secção transversal de uma barra, fio ou

tubo, “puxando-se” a peça através de uma ferramenta (fieira) com

forma de canal convergente.

Figura 4 – Da esquerda para a direita: Trefilagem de barras; trefilagem de tubos

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com o auxilio de mandril, e trefilagem de tubos sem o emprego de mandril (redução de diâmetro).

Fonte:http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/siderurgia3.pdf

. Extrusão: processo em que a peça é “empurrada” contra a

matriz conformadora, com redução da sua secção transversal. A parte

ainda não extrudida fica contida num recipiente ou cilindro; o produto

pode ser uma barra, perfil ou tubo.

Figura 5 – Exemplo de extrusão. Fonte:http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/siderurgia3.

pdf

. Conformação de chapas: Compreende as operações de:

- Embutidura – Trata-se do processo utilizado para fazer com que

uma chapa plana adquira a forma de uma matriz (fêmea), imposta pela

acção de um punção (macho). Na estampagem profunda, um disco

metálico (esboço) é comprimido perifericamente por dois dispositivos –

a matriz e o cerra-chapas – quando sujeito a uma força vertical,

actuante na zona central, garantida pelo corpo cilíndrico chamado

punção. Logo que é iniciado o processo a chapa é deformada

plasticamente a ritmo lento para que o material se adeqúe às

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solicitações aplicadas. O punção vai exercendo força sobre a chapa para

que esta se escoe para dentro do fosso central da matriz e tome a

geometria do fosso;

- Estiragem – É um processo de conformação que consiste num

afinamento de uma massa de fibras através da diferença de velocidade

periférica dos cilindros de saída (velocidade maior) e o de entrada

(velocidade menor). Por exemplo transformar um tarugo em arame;

- Calandragem – É o processo utilizado para a confecção de chapas e laminados. A

principal vantagem é obter um material com espessura constante e com um excelente

acabamento. 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 a chapa 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;

- Quinagem – É o processo de deformação plástica de chapa que

permite o fabrico de superfícies planificáveis de geometria cilíndrica,

cónica ou prismática. Para realizar a operação utiliza-se um cunho e

uma matriz montados numa máquina ferramenta designada por

Quinadora. O seu princípio de funcionamento é semelhante ao de uma

prensa hidráulica ou mecânica;

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Figura 6 – Da esquerda para a direita: Embutidura; estiragem; calandragem, e quinagem (em V).

Fonte:http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/siderurgia3.pdf

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Aspectos de temperatura na conformação

Temperatura na conformação

É muito comum classificar os processos de conformação em

operações de trabalho a quente, a morno, e a frio. O trabalho a quente

é definido como a deformação sob condições de temperatura e taxa de

deformação tais que os processos de recuperação e recristalização

ocorrem simultaneamente com a deformação. De outra forma, o

trabalho a frio é a deformação realizada sob condições em que os

processos de recuperação e recristalização não são efectivos. No

trabalho a morno ocorre recuperação, mas não se formam novos grãos

(não há recristalização).

No trabalho a quente, devido à intensa vibração térmica – que

facilita muito a difusão de átomos e a mobilidade e aniquilamento das

discordâncias – o encruamento e a estrutura distorcida dos grãos

produzida pela deformação, são rapidamente eliminados pela formação

de novos grãos livres de deformação, como resultado da recristalização.

É possível conseguir grandes níveis de deformação, uma vez que os

processos de recuperação e recristalização acompanham a deformação.

Ela ocorre a uma tensão constante. E como a tensão de escoamento

plástico decresce com o aumento da temperatura (Figura 7), a energia

necessária para a deformação é geralmente muito menor para o

trabalho a quente do que para o trabalho a frio ou a morno.

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Figura 7 – Variação da tensão de compressão com a deformação em função da temperatura para um aço de baixo teor em carbono.

Fonte:http://construtor.cimm.com.br/cgi-win/construt.cgi?configuradorresultado+516

No trabalho a frio, como o encruamento não é aliviado, a tensão

aumenta com a deformação. Assim a deformação total – que é possível

obter sem causar fractura – é menor no trabalho a frio do que no

trabalho a quente e a morno. Excepto quando se realizam tratamentos

térmicos de recozimento para aliviar os efeitos do encruamento.

No trabalho a morno, ocorre uma recuperação parcial da

ductilidade do material e a tensão de conformação situa-se numa faixa

intermédia entre o trabalho a frio e a quente. Costuma-se definir, para

fins práticos, as faixas de temperaturas do trabalho a quente, a morno e

a frio baseadas na temperatura homóloga, que permite a normalização

do comportamento do metal (Figura 8). Num metal puro, que não sofre

transformação de fase no estado sólido, os pontos de referência em

termos de temperatura são: o zero absoluto e o ponto de fusão. Estes

pontos, traduzidos em graus Kelvin, estabelecem os extremos da escala

homóloga de temperaturas.

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Figura 8 – Representação da temperatura homóloga e das faixas de temperatura: trabalho a frio (TF), a morno (TM) e a quente (TQ).

Fonte:http://construtor.cimm.com.br/cgi-win/construt.cgi?configuradorresultado+516

Em termos de conformação mecânica, chama-se

trabalho a quente (TQ) aquele que é executado em temperaturas acima

de 0,5Tf

trabalho a morno (TM) aquele que é executado na faixa compreendida

entre 0,3 e 0,5 Tf e trabalho a frio (TF) aquele que é executado entre 0

e 0,3 Tf.

É importante compreender que a distinção básica entre TQ e TF é

portanto, função da temperatura em que se dá a recristalização efectiva

do material. Assim, embora para muitas ligas comerciais a temperatura

do TQ seja realmente elevada em relação à ambiente, para metais como

chumbo e estanho, que recristalizam rapidamente à temperatura

ambiente após grandes deformações, a conformação à temperatura

ambiente é TQ. Por outro lado, a conformação a 1100oC é TF para o

tungsténio, cuja temperatura de recristalização é superior a esta,

embora seja TQ para o aço.

Geração de calor na conformação mecânica

Nos processos de conformação, tanto a deformação plástica como

o atrito contribuem para a geração de calor. Da energia empregada na

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deformação plástica de um metal, apenas 5 a 10% ficam acumulados na

rede cristalina, sob a forma de energia interna, sendo os restantes 90 a

95% convertidos em calor. Em algumas operações de conformação

contínua, como extrusão e trefilagem, efectuadas a altas velocidades, a

temperatura pode aumentar centenas de graus. Uma parte do calor

gerado é dissipada (transmitido às ferramentas ou perdido para a

atmosfera), mas o restante permanece na peça, elevando-lhe a

temperatura. Em condições idealmente adiabáticas e sem atrito, o

máximo acréscimo teórico de temperatura devido à deformação plástica

é dado pela expressão:

Fonte:http://construtor.cimm.com.br/cgi-win/construt.cgi?configuradorresultado+516

Faixas de temperaturas admissíveis no trabalho a

quente

O limite inferior de temperatura para o trabalho a quente de um

metal é a menor temperatura para a qual a taxa de recristalização é

rápida o bastante para eliminar o encruamento quando o metal está

submetido àquela temperatura. Para um dado metal ou liga metálica a

menor temperatura de trabalho a quente dependerá de factores tais

como a quantidade de deformação e o tempo em que o material estará

submetido a temperatura em questão. Uma vez que quanto maior o

nível de deformação menor é a temperatura de recristalização, o limite

inferior de temperatura para o trabalho a quente diminuirá para

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grandes deformações. Um metal trabalhado com elevada velocidade de

deformação e resfriado rapidamente irá requerer uma temperatura de

trabalho a quente maior do que se este for deformado e arrefecido

vagarosamente, para a obtenção de um mesmo nível final de

deformação.

O limite superior de trabalho a quente é determinado pela

temperatura em que ocorre o início de fusão ou o excesso de oxidação.

Geralmente, a temperatura mais elevada de trabalho a quente é

limitada bem abaixo do ponto de fusão devido a possibilidade de

fragilização a quente (existência de compostos com menor ponto de

fusão). Basta uma pequena quantidade de um filme de constituinte com

baixo ponto de fusão nos contornos de grão para fazer um material

desagregar-se quando deformado (fragilidade a quente). Geralmente

emprega-se Tmáx > Tf - 55oC para evitar esta possibilidade.

Para uma dada condição de pressão e temperatura de trabalho

haverá uma quantidade máxima de deformação que pode ser fornecida

à peça (limitação esta baseada na resistência ao escoamento, e não na

ductilidade).

Se a temperatura de pré – aquecimento do tarugo inicial aumenta, a

resistência diminui e a deformação aumenta para uma dada pressão

aplicada; assim, as curvas "isobáricas" aumentam com a temperatura,

que obviamente será sempre inferior à linha de “solidus”.

A fragilização a quente limita a temperatura de trabalho a valores

inferiores á temperatura “solidus”. E visto que com taxas de

deformação altas ficará retido mais calor na peça, a temperatura da

peça deverá ser menor para evitar que ela atinja a faixa de fragilidade a

quente.

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Figura 9 - Diagrama esquemático dos efeitos de temperatura, pressão e taxa de deformação sobre a faixa de trabalho admissível na conformação a quente.

Fonte:http://construtor.cimm.com.br/cgi-win/construt.cgi?configuradorresultado+516

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Conformação a quente

Forjamento a quente

No forjamento a quente, o processo ocorre a uma temperatura

acima da temperatura de recristalização do material. Na etapa de

conformação final, ocorre a formação de rebarba, devido ao excesso de

material. Ao iniciar-se a formação da rebarba, em virtude da presença

do estrangulamento ou garganta da rebarba entre as duas matrizes, as

tensões compressivas na cavidade das matrizes elevam-se

consideravelmente e causam o preenchimento de todos os espaços

dessa cavidade.

As funções da rebarba, são duas:

- Actuar como "válvula de segurança" para o excesso de metal na cavidade das

matrizes;

- Regular o escoamento do metal, aumentando a resistência ao escoamento do

sistema de modo que a pressão cresça até valores elevados, assegurando que o metal

preencherá todos os espaços da cavidade.

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Figura 10 – Forjamento a quente.Fonte:http://www.prdfasteners.co.uk/images/hotforge.jpg

Defeitos provocados pelo forjamento a quente

Os produtos forjados também apresentam defeitos típicos. Eles

são:

- Falta de redução caracterizada 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 alguma fragilidade a quente;

- Trincas na rebarbas causadas pela presença de impurezas nos

metais ou porque as

rebarbas são pequenas. Elas iniciam-se nas rebarbas e podem penetrar

na peça

durante a operação de rebarbagem;

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- Trincas internas que têm origem no interior da peça, como

consequência de tensões originadas por grandes deformações;

- Gotas frias que são descontinuidades originadas pela dobra das

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, etc.…;

- Incrustações de óxidos causadas pela camada de óxidos que se

formam durante o

aquecimento;

- Descarbonização caracterizada pela perda de carbono na

superfície do aço,

causada pelo aquecimento do metal.

Laminagem a quente

No processo de laminagem a quente, o produto de partida é um

lingote ou uma placa, isto é, simplesmente um bloco de metal

solidificado que será mais tarde deformado por conformação para

produzir a chapa. Durante o processo mecânico, a forma é

permanentemente modificada. Portanto as tensões aplicadas devem

estar acima do limite de escoamento, e, por isso o processamento sobre

o lingote é feito a altas temperaturas, onde o material é tipicamente

mais macio e mais dúctil. A laminagem a quente realiza-se a

temperaturas acima da temperatura de recristalização do metal. Cada

passo do laminador reduz o tamanho do grão, o qual cresce novamente

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assim que a pressão é retirada. O tamanho de grão final é determinado

pela temperatura e pela percentagem de redução da última passagem.

Durante o processo, os cilindros são componentes de destaque inegável

na elaboração dos laminados, visto que mantêm contacto directo com o

produto acabado, sendo responsáveis pela sua forma e aspecto. Por isso

devem possuir todos os requisitos necessários para um bom

acabamento, pois estão sujeitos à acção do desgaste e ao efeito das

tensões de compressão (sofrendo achatamento local).

Figura 11 – Laminagem a quente.Fonte:http://meusite.mackenzie.com.br/carlosmonezi/seminarios/1o_semestre/1_2002/

laminacao/laminacao.htm

Defeitos provocados pela laminagem a quente

Os principais defeitos dos laminados a quente são:

- A rugosidade que afecta toda a largura da chapa, e que é

constituída por finas partículas de carepa engastada na superfície, que

desaparecem depois da decapagem, deixando um aspecto áspero;

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- As marcas dos cilindros que tem origem na irregularidade

superficial do cilindro de trabalho, e que a cada rotação são

reproduzidas na superfície do metal;

- Incrustações de óxidos causadas pela camada de óxidos que se

formam durante o

aquecimento. Essas incrustações normalmente desprendem-se, mas

ocasionalmente

podem ficar presas nas peças;

- Ondulações que resultam de uma tensão muito fraca, da má planeza ou perfil

assimétrico da tira do acabador.

Extrusão a quente

A extrusão a quente é semelhante ao processo de extrusão a frio,

sendo a ductilidade do material a ser trabalhado o principal parâmetro

na escolha do processo. A extrusão a quente é semelhante ao processo

de injecção, onde o produto é injectado a alta pressão e temperatura

numa forma, ou passa através de um molde de injecção contínua,

ficando com a forma da peça sólida semi-acabada, para posteriormente

ser cortada conforme o comprimento desejado.

Defeitos provocados pela extrusão a quente

Os principais defeitos que advêm da extrusão a quente são:

- As trincas causadas por temperaturas muito elevadas que

provocam fusão localizada no material, gerando trincas devido à perda

de resistência mecânica;

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- Arrancamento e acumulação de material causados pela fractura

localizada em consequência das imperfeições da camada estacionária

de alumínio, retida no “container” e que adere à matriz. Assim como as

trincas, o arrancamento e a acumulação de material são causados por

uma excessiva temperatura emergente (temperatura de saída do

produto extrudido). A acumulação de material pode ser minimizado por

uma homogeneização eficiente, que melhore a configuração (refine) as

partículas intermetálicas ricas em ferro;

- Anel de óxido que ocorre devido à inexistência de lubrificação

que provoca uma deformação não uniforme. O centro do tarugo move-

se mais rapidamente do que a periferia. Após uma parte do tarugo ser

extrudida, a sua superfície move-se para o centro e começa a fluir pela

matriz. Como esta porção do material superficial contém a casca

oxidada, formada devido ao vazamento durante a fundição do tarugo e

durante a homogeneização e o reaquecimento, esse tipo de fluxo

provoca o surgimento de linhas internas de óxido, que não permitem a

soldagem das partes adjacentes de material. A única maneira de evitar

o surgimento desse tipo de defeito é descartar cerca de 4 a 15 %

(dependendo do tipo de tarugo) da porção final do material extrudido.

Esse material descartado constitui o chamado “talão” do tarugo;

- Bolhas: as bolhas aparecem devido ao ar aprisionado ou a

lubrificantes voláteis. O tipo mais comum é aquele que aparece no

início da extrusão, devido principalmente ao ar aprisionado durante a

entrada do tarugo na bucha. Para evitar esse problema existe o

chamado ciclo desgaseificador, que consta de uma pequena

movimentação do “container” após o início da pressão do pistão,

permitindo a saída de ar. Cuidados para reduzir a incidência de bolhas

incluem a redução da diferença de diâmetro entre o tarugo e a bucha o

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tanto quanto possível, e a introdução de um gradiente de temperatura

ao longo do comprimento do tarugo. Poros em excesso nos tarugos

também são causadores de bolhas, pois actuam como sítios de

nucleação do hidrogénio gasoso;

- Camada superficial de grãos grosseiros devido a que os produtos extrudidos

podem resistir à recristalização, mesmo quando sujeitos a temperaturas de solubilização.

Por outro lado, pode-se encontrar grãos crescidos recristalizados numa estreita camada logo

abaixo da superfície. A explicação é o facto de que a deformação redundante é muito mais

concentrada nas camadas superficiais dos produtos extrudidos do que na região mais

interna do perfil. Este encruamento efectivo pode ultrapassar o valor do encruamento

crítico necessário à recristalização, para uma dada combinação de tempo e temperatura,

recristalizando a superfície e mantendo o interior do produto deformado. Nessas condições

os grãos recristalizados são muito grosseiros.

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Conclusão

Depois de realizada esta monografia, tenho que concluir que a

pesquisa para a realização da mesma, não se revelou tarefa fácil.

Embora os processos de conformação a quente sejam muito

utilizados, as informações relativamente aos defeitos que os seus

produtos poderão apresentar são muito escassas. Apresentar uma

monografia de 25 páginas a falar apenas dos eventuais defeitos dos

conformados a quente era uma tarefa difícil de concretizar. Por isso,

para preencher estas páginas tive que me desviar um pouco do

assunto, e falar não apenas dos defeitos dos conformados a quente,

mas também da tecnologia da conformação no seu geral, e seus

processos.

Assim como a conformação a frio, e embora a conformação a frio permita obter

um melhor acabamento superficial dos produtos, a conformação a quente também faz

com que os “seus” produtos apresentem defeitos, a maioria deles superficiais. Contudo

com a conformação a quente pode-se conformar peças com menos gasto de energia

(mais produtividade) e não é necessário efectuar um tratamento térmico, pois a

conformação a quente é feita com temperaturas acima do ponto crítico do diagrama

ferro-carbono, e a essa temperatura a estrutura recristaliza simultaneamente com a

deformação sofrida.

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Glossário

Aço – Liga ferro-carbónica endurecida pela têmpera.

Adiabático – Qualidade relativa ao limite a partir do qual não ocorre transmissão de

energia térmica.

Atrito – Que tem atrição

Biela – Peça de máquina que serve para comunicar ou transformar o

movimento rectilíneo alternativo em circular contínuo.

Calor – Elevação de temperatura de um corpo.

Deformação plástica – Quando a tensão não é mais proporcional à deformação

ocorrendo então uma deformação não recuperável e permanente.

Descarbonização – Acção ou efeito de descarbonizar.

Ductilidade – Propriedade física dos materiais em suportar a deformação plástica,

sob a acção de cargas, sem se romperem ou fracturar.

Encruamento – Endurecimento de um metal por deformação plástica.

Engrenagem – Elemento mecânico composto por rodas dentadas que se ligam a um

eixo rotativo, ao qual imprimem movimento.

Grão – Cristal isolado na matéria em estado sólido.

Liga de alumínio – Alumínio combinado com outros metais,

normalmente o cobre, magnésio, e o silício.

Liga de cobre – Cobre combinado com outros metais, onde se

destacam o zinco, estanho, alumínio, e níquel.

Lingote – Massa de metal ou de um material semicondutor, que após ter sido

aquecida a uma temperatura superior ao seu ponto de fusão é vertida num molde,

tomando uma forma que torna mais fácil o seu manuseamento, geralmente uma barra ou

um bloco.

Linha de “solidus” – Curva de transição entre a fase líquida mais fase sólida, e a fase sólida.

Matéria-prima – Nome dado a um material que sirva de entrada para um sistema de produção qualquer.

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Matriz – Molde que, depois de ter recebido uma determinada

impressão em oco ou em relevo, permite reproduzir essa mesma

impressão sobre vários objectos.

Molde – É uma ferramenta construída com o objectivo de moldar peças.

Oxidação – Combinar com oxigénio.

Ponto de fusão – Designa a temperatura à qual uma substância passa do estado

sólido ao estado líquido.

Rebarba – Intervalo entre duas linhas regulares de composição

tipográfica.

Recozimento – Tratamento térmico que consiste no aquecimento até

à temperatura crítica, seguido de um estágio durante tempo

predeterminado, e um arrefecimento.

Recristalização – Método de purificação de compostos orgânicos que

são sólidos a temperatura ambiente.

Rede cristalina – Designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da forma

como estão espacialmente ordenados os átomos ou moléculas que o constituem.

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Dicionário trilingue

Português Inglês FrancêsAço Steel Acier

Adiabático Adiabatic AdiabatiqueAtrito Attrition AttritionBiela Knuckle BielleCalor Heat Chaleur

Deformação plástica Plastic deformation Déformation plastique

Descarbonização Decarbonisation DécarburationDuctilidade Ductility Ductilité

Encruamento Strain hardening CruditéEngrenagem Gear Pignon

Grão Grain GrainLiga de alumínio Aluminum alloy Ligue d’aluminium

Liga de cobre Copper league Ligue de cuivreLingote Ingot Lingot

Linha de “solidus” Line of solidus Ligne de solidusMtéria-prima Raw material Matière-première

Matriz Matrix MatriceMolde Mold Moule

Oxidação Oxidation OxydationPonto de fusão Fusing point Point de fusion

Rebarba Barb BavureRecozimento Annealing Recuisson

Recristalização Recrystallization RecristallisationRede cristalina Crystalline net Filet cristallin

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Bibliografia

.Azevedo, Domingos, “Grande Dicionário Português – Francês”,

Livraria Bertrand, 11ªEdição.

.Azevedo, Domingos, “Novo Michaelis Dicionário Ilustrado Português

– Inglês”, Livraria Bertrand.

.Buecken, Francisco J., “Vocabulário Técnico”, Livraria Interciência

LTDA., 5ªEdição.

.Pais, Santos, “”, Universidade do Minho

.http://pt.wikipedia.org/wiki/Conforma%C3%A7%C3%A3o

.http://www.rrisso.unifei.edu.br/EME53/aula_I.doc

.http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/

siderurgia3.pdf

.http://construtor.cimm.com.br/cgi-win/construt.cgi?

configuradorresultado+516

.http://meusite.mackenzie.com.br/carlosmonezi/seminarios/

1o_semestre/1_2002/laminacao/laminacao.htm

.http://www.infomet.com.br/al_processos_fabricacao.php

.http://pt.wikipedia.org/wiki/Extrus%C3%A3o

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.http://sbrt.ibict.br/upload/sbrt5179s.html

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Anexos

Anexo 1 – Esquema simplificado dos processos de conformação.Fonte: http://www.rrisso.unifei.edu.br/EME53/aula_I.doc

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Anexo 2 – Processos e produtos típicos da conformação plástica.Fonte: http://www.rrisso.unifei.edu.br/EME53/aula_I.doc

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