Processos de Conformação Mecânica

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PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA
UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS 
DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA
Autoria: Jerry Adriani Capitani Mendelski - Revisão técnica: Danilo Carvalho 
Heiderich
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Introdução
Caro(a) estudante, nesta unidade, iniciaremos os nossos
estudos em torno dos processos de conformação mecânica.
Assim, veremos os conceitos básicos que envolvem esses
processos e suas características gerais, bem como
observaremos os fatores metalúrgicos que estão relacionados à
conformação dos metais.
Além disso, veremos como se deu a evolução dos conceitos
sobre a conformação mecânica, que levaram,
consequentemente, à evolução desses processos. Isso pode ser observado, por exemplo, no surgimento da
moldagem de pós metálicos, assim como dos tubos com pressão interna. Sendo assim, ao longo desta unidade,
descobriremos também, com mais detalhes, o que são esses dois procedimentos e quais as suas especificações.
Bons estudos!
1.1 Características gerais da conformação mecânica
A fim de descobrir o que são os , estudaremos, a partir de agora, osprocessos de conformação mecânica
conceitos a eles relacionados e também veremos questões importantes sobre esse tema que são desenvolvidas e
trabalhadas em empresas e organizações. Essa visão inicial permitirá adquirirmos uma certa vivência e um
entendimento tanto dos métodos de trabalho usualmente estabelecidos quanto das práticas reais em torno dos
processos de conformação mecânica.
Figura 1 - O forjamento é um exemplo de processo de conformação mecânica que dá forma a um metal a partir 
da compressão
Fonte: teh_z1b, Shutterstock, 2020.
#PraCegoVer: na imagem, temos uma visão frontal do momento em que um componente passa por um processo 
de forjamento. Uma prensa mecânica comprime o componente metálico, gerando faíscas.
Para que possamos avaliar e compreender qualquer processo fabril, é necessário verificar como ele está
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Para que possamos avaliar e compreender qualquer processo fabril, é necessário verificar como ele está
estabelecido, quais suas interações, importâncias e relevância para as organizações, seja em relação aos
produtos ou serviços gerados, seja no que concerne aos resultados financeiros obtidos. Esses conhecimentos
também permitirão avaliar de maneira mais adequada os processos e, consequentemente, realizar uma tomada
de decisão mais acertada.
Sabendo disso, a seguir, veremos em que consistem os processos de conformação mecânica, como são divididos
e qual a sua relevância para as organizações e indústrias.
1.1.1 Processo de conformação mecânica
O processo de conformação mecânica de corpos metálicos pode ser classificado como a ação de modificar a
 desses produtos para uma forma previamente definida e estabelecida. Assim, essesforma geométrica
procedimentos de fabricação, de acordo com Bresciani Filho (2011), podem ser identificados em dois eixos de
atuação bem específicos, destacados a seguir.
• Processos mecânicos
Nesses processos, há uma modificação da forma original de uma peça específica por meio da aplicação
das chamadas . Em algumas situações, essas tensões são aplicadas a altastensões externas
temperaturas, porém, sem que seja observada a condição de liquefação do metal.
• Processos metalúrgicos
Nos processos metalúrgicos, as alterações geométricas são resultantes da aplicação de altas
 — que necessariamente são maiores que a temperatura de fusão e que possibilitam atemperaturas
transformação do metal por liquefação — ou da aplicação de temperatura menor que a temperatura de
fusão, como por sinterização, presente na metalurgia do pó.
Diante dessas características, os processos mecânicos podem ser ainda classificados em processos de 
 e de , enquanto os metalúrgicos podem ser segmentados em processos de conformação plástica usinagem
 e de , como evidencia a figura a seguir.fundição sinterização
•
•
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Figura 2 - Classificação dos processos de conformação dos metais
Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.
#PraCegoVer: na imagem, é apresentada a classificação dos processos de conformação dos metais em um 
esquema de hierarquia vertical. Os processos mecânicos são segmentados em conformação plástica e usinagem.
Já os processos metalúrgicos são classificados em fundição e sinterização.
Assim, nos processos mecânicos que executam a conformação plástica, as chamadas tensões atuantes trabalham
em uma faixa considerada como mais baixa que a faixa-limite de resistência à ruptura do material em questão.
Além disso, segundo Bresciani Filho (2011), os processos de conformação podem ser identificados de acordo
com o tipo de esforço predominante na operação, conforme evidenciado a seguir.
Conformação
p o r
compressão
direta
Nesse processo, é possível identificar o predomínio de uma solicitação considerada como
externa que comprime o componente que está em processamento, como no forjamento e
na laminação.
Conformação
p o r
compressão
indireta
Na conformação por compressão indireta, as forças externas atuantes são efetivamente
derivadas de uma tração ou, então, de uma compressão. Especificamente nesse processo, a
geometria final da peça é obtida com a utilização de uma matriz, como na trefilação, na
extrusão e na estampagem profunda.
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Conformação
por tração
Aqui, a definição da geometria a ser atribuída à peça é resultado da aplicação de forças de
tração em suas extremidades, como no estiramento e no embutimento.
Conformação
p o r
cisalhamento
Há, aqui, o envolvimento de forças identificadas como cisalhantes e que têm a capacidade
de permitir o rompimento do metal em seu plano de cisalhamento. É o caso da torção de
barras e do corte de chapas.
Conformação
por flexão
Nesse processo, as alterações propostas na geometria da peça são resultado da aplicação
de um momento fletor, a exemplo do que ocorre no dobramento de chapas e de tiras.
No que se refere ao processo de forjamento, uma de suas grandes particularidades e sua atratividade estão
ligadas à capacidade de ele possibilitar a obtenção de peças das mais variadas formas, com um grande grau de
padronização e também com excelentes condições de acabamentos superficiais.
A seguir, veremos com mais detalhes qual a importância da conformação mecânica.
1.1.2 A importância da conformação mecânica
Conhecer e compreender as minúcias e características relacionadas aos processos de conformação mecânica é
um diferencial competitivo e muito importante para as empresas e organizações, assim como para os
profissionais que nelas atuam. Esse grau de importância está associado ao fato de que grande parte dos
materiais metálicos concebidos é produto de uma ou mais etapas de processamento de conformação mecânica.
Adicionalmente a isso, os estudos relacionados às tensões submetidas nos materiais a serem conformados
possibilitam que sejam determinados os esforços externos envolvidos no processo. Com isso, é possível
estabelecer todas as diferentes etapas necessárias para produzir uma peça com a geometria final desejada e
garantir ganhos econômicos consideráveis em relação ao resultado operacional das plantas fabris.
Você quer ver?
No processo de forjamento, os componentes metálicos são produzidos com o uso de
um molde que denominamos de matriz de forjamento. Nesse caso, as peças, em sua
geometria inicial, podem ou não ser aquecidas para a realização do processo. Para
saber mais sobre o tema, assista ao vídeo Conformação mecânica - como é feito o
.forjamento
Acesse
https://www.youtube.com/watch?v=Sn6kezbRQVw&t=
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Além disso, podemos também salientar que o conhecimento das chamadas tensões que atuam no material no
momento da conformação mecânica, assim como a compreensão em torno da do e do geometria fluxo grau de
, podem servir de ferramentas que possibilitem a capacidade de análise de potenciais falhas e, atédeformação
mesmo, de fraturas que possam vir a ocorrer. Desse modo, cria-se uma base de dados e informações que permite
a tomada de ações preventivas e corretivas.
1.2 Fatores metalúrgicos na conformação de metais
Utilizar metais comomateriais principais para a confecção de ferramentas, utensílios e até mesmo de
armamentos não é nada novo nem muito menos desconhecido para os seres humanos. Relatos históricos
evidenciam que a opção pelo uso de metais é antiga e vem evoluindo e crescendo cada vez mais com o tempo, de
forma decisiva.
Logo, de maneira cada vez mais acelerada, os metais têm sido extraídos da crosta terrestre e trabalhados com
vistas a serem utilizados em nosso dia a dia. Com isso, atualmente, é quase impossível realizar nossas atividades
sem que haja uma relação — ainda que não a notemos — com qualquer metal. Além disso, haja vista suas
diferentes propriedades, cada metal possui usos próprios e, por vezes, considerados incomensuráveis em
diversas áreas.
Simplificadamente, podemos dizer que a exploração e a utilização de materiais e, respectivamente, dos metais,
ocorreram de diferentes formas em diferentes períodos, conforme se observa na sequência.
• Idade da Pedra: nesse período, há 2,5 milhões de anos, a pedra era utilizada para fabricar ferramentas, 
armas e utensílios.
• Idade do Bronze: na Idade do Bronze, de 2000 até 1000 a.C., os metais passaram a ser utilizados como 
Você quer ler?
Sabendo que compreender e aplicar os parâmetros fundamentais da conformação
mecânica representa um diferencial para o profissional da área, confira o livro 
, de SchaefferConformação mecânica: cálculos aplicados em processos de fabricação
(2007), que além de uma sólida base de informações e dados sobre o tema, traz
também exemplos práticos e exercícios direcionados à realidade do dia a dia de uma
linha de produção.
Você sabia?
Ao observarmos as novas tendências de aplicações de ligas metálicas em
procedimentos da área da saúde, percebemos que a engenharia de biomedicina é uma
forte fonte na definição de novas oportunidades e de novos materiais. A utilização de
ligas com memória de forma é um exemplo desse avanço (VILLARINHO ., 2010).et al
•
•
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• Idade do Bronze: na Idade do Bronze, de 2000 até 1000 a.C., os metais passaram a ser utilizados como 
ferramentas, armas e utensílios.
• Idade do Cobre: entre 4000 a 3000 a.C., as armas, os utensílios e demais ferramentas passaram a ser 
produzidos com base em ligas de cobre.
• Idade do Ferro: nessa fase, em torno de 1000 a 1 a.C., o ferro passou a ser utilizado para integrar 
diversos objetos.
• Século XX: período conhecido como Era dos Plásticos ou como a Idade do Silício, caracterizado pela 
inserção do plástico como material de fabricação de objetos em diversas áreas.
No que concerne às suas definições químicas, os materiais metálicos são identificados como substâncias
 que contêm um ou mais elementos metálicos. Contudo, também é possível encontrar, na formaçãoinorgânicas
desses materiais, alguns elementos considerados como não metálicos.
Nesse sentido, os metais podem ser um elemento, uma substância ou uma liga no estado sólido, isto é, podem ser
um cristal ou um agregado de cristais. Eles têm como uma de suas principais características uma excelente
capacidade de conduzir e , com um elevado , de e, também, umaeletricidade calor ponto de fusão ebulição
elevada . Além disso, têm grande , que proporciona a possibilidade de sofrer deformaçõesdureza plasticidade
sem que haja a sua ruptura.
1.2.1 Ligas
Ao longo dos anos, a crescente demanda pela utilização dos metais vem proporcionando que esse material tenha
um grau de importância muito grande para a sociedade. Nas mais diversas áreas podemos identificar a presença
desses elementos, como na condução de corrente elétrica; na fabricação de joias; na confecção de utensílios
domésticos e de armas; na concorrida área da aeronáutica; assim como na construção civil, na qual também
podemos observar a sua função de supercondutor e a sua aplicação em computadores e na comunicação. Enfim,
como podemos perceber, o metal está presente nas mais diversas áreas de atuação!
Com o objetivo de atender aos mais diversificados mercados e buscar cada vez mais a desejada melhoria de suas
propriedades, a maior parte dos materiais metálicos são constituídos por . Nesse caso, os metaisligas metálicas
não são utilizados de forma pura, mas fazendo parte de ligas específicas.
A é uma mistura química com um aspecto totalmente metálico e também com característica homogênea. Elaliga
é composta por um ou mais metais ou, ainda, pode ser produzida com a combinação de outros elementos. Nessa
situação específica, busca-se obter propriedades mecânicas e tecnológicas que apresentem melhores resultados
que aqueles gerados a partir de metais considerados puros.
A base do processo de obtenção de ligas está centrada na , que realiza a mistura dos componentes fundidosfusão
considerando proporções predefinidas. Além dela, podemos enumerar outros processos existentes, como a
pressão, a aglutinação (uso de um cimento) e a eletrólise, entre outros.
Em resumo, os metais e suas respectivas ligas podem ser divididos em quatro eixos distintos, destacados a seguir.
Metais ferrosos
Contêm uma porcentagem de ferro considerada elevada em sua composição química, sendo esse elemento o seu
principal constituinte. Como exemplos, temos os aços e os ferros fundidos.
Metais não ferrosos
Os materiais não ferrosos não contêm ferro ou contêm apenas uma pequena parcela de ferro em sua estrutura, a
exemplo do alumínio, do cobre, do níquel, do chumbo, bem como das suas respectivas ligas.
•
•
•
•
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Ligas ferrosas
Essas ligas estão presentes na maior parte da produção de materiais metálicos, uma vez que possuem
características como boa resistência mecânica, boa tenacidade e ductilidade. Além disso, apresentam um baixo
custo. Contudo, também é possível observar algumas limitações quando comparadas com as ligas não ferrosas,
como a diferenciação em relação à massa específica, além da baixa capacidade de condutividade elétrica e a
grande possibilidade de corrosão. Tais limitações acabam influenciando decisivamente no momento da definição
sobre qual material utilizar, ainda que as ligas não ferrosas tenham custos mais elevados.
Ligas não ferrosas
São classificadas em relação à função de seu elemento químico principal ou de alguma outra característica
específica que possam compartilhar entre si. As ligas não ferrosas mais importantes e mais utilizadas são aquelas
compostas de alumínio, cobre e zinco.
Nesse sentido, as ligas de ferro podem ser constituídas de ferrocarbono, que representa uma grande variedade
de aços, bem como de ferroinox (cromo e níquel), de ferroníquel e de ferrocarbono manganês. Já as ligas não
ferrosas são identificadas pelas chamadas ligas leves, que são compostas por alumínio, titânio, magnésio e
berílio, assim como pelas ligas de cobre, de níquel e de metais refratários.
Para uma melhor distinção entre essas ligas, vejamos as características de cada uma no quadro a seguir.
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Quadro 1 - Classificação e características das ligas existentes
Fonte: Elaborado pelo autor, 2020.
#PraCegoVer: quadro composto por duas colunas. Na primeira coluna, à esquerda, são listadas as ligas mais
comuns: ligas de ferro, de cobre, de alumínio, de magnésio, de titânio, de berílio e de metais refratários. Na
segunda coluna, à direita, são listadas as características de cada uma dessas ligas.
Dessa forma, percebemos a relevância dos metais, que são utilizados em diversas áreas e para as mais diferentes
produções e construções. Esse grau de importância está relacionado às suas propriedades, conforme veremos
com mais detalhes a seguir.
1.2.2 Propriedade dos metais
As propriedades dos metais podem ser identificadas com base no tipo e na intensidade de suas respostas a um
estímulo específico. Diante disso, as propriedades mais significativas desses elementos são:
• aparência;
• densidade;
•
•
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• densidade;
• dilatação e condutibilidade térmica;
• condutibilidade elétrica;
• resistência à tração, resistência ao choque, dureza e fadiga;
• corrosão (ou oxidação).
Assim, ao escolhermos um tipo de metal para a confecção de um produto, devemosnecessariamente levar em
consideração suas respectivas propriedades, relacionando-as, portanto, às necessidades observadas no projeto.
Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
1.3 Processo de conformação mecânica: moldagem de pós 
metálicos
Nos processos de , há a conformação dos metais na condição de pó por meio de umametalurgia do pó
compactação. Essa compactação é realizada por um ferramental denominado , que, em seu interior, traz amatriz
geometria final da peça desejada. Após esse processo, é realizada uma operação de tratamento térmico que, em
uma temperatura abaixo da faixa de fusão da peça, possibilita que sejam atribuídas condições específicas em
relação às suas propriedades mecânicas necessárias.
De acordo com Ferreira (2002), a metalurgia do pó pode ser estabelecida como sendo um conjunto sequenciado
de técnicas e processos voltados para a obtenção de pós dos materiais metálicos, de seu processamento e da sua
consequente transformação em produtos metalúrgicos, consolidados, respectivamente, em uma massa de pós
coerentes metálicos e não metálicos. Essa consolidação é efetuada por meio da aplicação de elevadas pressões,
em que, de forma simultânea ou sequencial, há também aplicação de calor, em geral abaixo do ponto de fusão
dos principais materiais metálicos de base, constituintes dos pós.
De acordo com Moro e Auras (2007), a metalurgia do pó já era utilizada desde meados de , quando o6000 a.C.
ser humano produzia armas e ferramentas rudimentares com aglomerados de ferro. Ainda segundo os autores,
no século XIX foi possível observar um maior desenvolvimento desse processo na produção de peças de platina
maleável, material que apresenta um ponto de fusão acima dos 1770 °C. Não se podia atingir tal temperatura
naturalmente à época, de modo que essas peças não podiam ser produzidas por fundição normal.
Já no momento , a função da metalurgia do pó teve um grande crescimento, sendopós-Segunda Guerra Mundial
esse incremento um resultado das demandas provenientes do . Nessa esteira, Silvasetor automobilístico
(2018) aponta que, em virtude do crescimento do setor automobilístico, identificou-se uma maior procura por
peças consideradas mais baratas e com produção mais rápida para entrega em curtos prazos.
Atualmente, em torno de 75% da produção de peças por metalurgia do pó são destinados ao abastecimento do
setor automobilístico. Isso pode ser observado, por exemplo, no mercado estadunidense, no qual os veículos
apresentam cerca de 19,5 kg de seu peso total provenientes de peças produzidas por meio do processo de
metalurgia do pó. Em outros mercados, como no Japão e em países da Europa, esse peso chega a
aproximadamente 9 kg. Já no Brasil, atinge somente 5 kg (SILVA, 2018).
Tratando ainda da abrangência de aplicação desse processo, Rodríguez . (2015) realizaram estudos eet al
modelagens para a produção de engrenagens em formato helicoidal, por meio do processo de sinterização. Essas
engrenagens foram utilizadas para compor a primeira marcha de uma caixa de transmissão de um carro popular
•
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•
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engrenagens foram utilizadas para compor a primeira marcha de uma caixa de transmissão de um carro popular
moderno. Nessas condições de utilização, segundo os autores, era necessário um produto que possuísse boas
propriedades mecânicas devido às solicitações elevadas de torque (RODRÍGUEZ ., 2015).et al
Conforme observado pelos autores, os resultados obtidos foram satisfatórios e de boa qualidade. As
propriedades mecânicas das novas engrenagens puderam ser comparadas às das engrenagens fresadas,
indicando um ganho em relação a uma e também a um na fabricação dasmaior produtividade menor preço
novas peças (RODRÍGUEZ ., 2015).et al
Outra questão relevante quanto à aplicação de técnicas da metalurgia do pó está relacionada ao fomento e à
necessidade de desenvolvimento das . Esse processo envolve um baixo impacto ambiental,energias renováveis
se comparado com as demais tecnologias existentes e consideradas concorrentes. Comprovando essa linha de
raciocínio, Chiaverini (2001) verificou, em seus estudos, que a metalurgia do pó exige um menor consumo de
energia de transformação e possibilita um alto aproveitamento da matéria-prima.
Em resumo, ao analisarmos e melhor compreendermos a técnica da metalurgia do pó, perceberemos alguns
pontos que a diferenciam dos demais processos. Clique nos ícones a seguir para descobrir quais são esses
pontos!
Utilização de pós metálicos e/ou não metálicos.
Não existência ou existência parcial da chamada fase líquida no processo de conformação.
Capacidade de confecção de peças com a sua respectiva forma final (net-shape) ou com a forma praticamente
final (near net-shape).
Possibilidade de produção de peças com características estruturais e também físicas específicas, não permitidas
nos demais processos metalúrgicos.
Capacidade elevada de estabelecer um processamento eficiente e eficaz em série.
Além disso, a metalurgia do pó permite um em relação à composição química do produtocontrole rigoroso
confeccionado, possibilitando adaptações quaisquer de atributos específicos para as aplicações pretendidas,
como aquelas concernentes à automobilística e à produção de ferramentas, entre outras.
Finalmente, antes de conhecermos as etapas relacionadas ao processo de fabricação na metalurgia do pó,
Você o conhece?
Lírio Schaeffer é professor e engenheiro mecânico com doutorado em conformação
mecânica. Desde 1976, é professor titular na Universidade Federal do Rio Grande do
Sul (UFRGS), no Departamento de Metalurgia, e coordena o Laboratório de
Transformação Mecânica (LdTM), atuando principalmente nas áreas de forjamento,
estampagem, metalurgia do pó e materiais biomédicos.
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Finalmente, antes de conhecermos as etapas relacionadas ao processo de fabricação na metalurgia do pó,
cumpre ressaltar, ainda, que o desenvolvimento e a inovação são constantemente perseguidos nesse processo,
de modo a se chegar à qualidade, ao custo e aos requisitos de desempenho existentes em aplicações de alto nível.
1.3.1 Etapas do processo de fabricação na metalurgia do pó
O processo de conformação mecânica, por meio da metalurgia do pó, ocorre com a mistura de oupós de metais
de e, em algumas situações, também de substâncias consideradas como . Comligas metálicas não metálicas
isso, pode-se obter peças com um certo grau de resistência sem que haja o fenômeno de fusão, somente com a
conformação e o calor. Logo, a etapa de aquecimento é realizada em condições controladas de temperatura, de
tempo e também de atmosfera, fase essa identificada como .sinterização
O processo de metalurgia do pó ocorre em diferentes etapas, apresentadas na sequência.
1. Obtenção do pó.
1.1 Processo de atomização.
1.2 Processo de moagem dos metais.
2. Processo de mistura dos pós.
3. Compressão da mistura, em um processo identificado como compactação.
4. Processo de aquecimento, identificado como sinterização.
Assim, conforme trabalhos de Singh (2006), o processo de conformação mecânica por metalurgia do pó envolve
a fabricação dos pós, a etapa de mistura, a compactação ou prensagem e a sinterização. Ainda segundo o autor,
muitas operações complementares podem ser aplicadas ao processo, tais como infiltração; usinagem;
calibragem; tratamentos superficiais como tamboreamento em abrasivos e banho de óleo; e tratamentos
térmicos como têmpera, revenido e ferro-oxidação.
As principais etapas de fabricação por metalurgia do pó podem ser observadas na figura a seguir.
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Figura 3 - Etapas do processo de conformação mecânica por metalurgia do pó
Fonte: MORO; AURAS, 2007, p. 5.
#PraCegoVer: na imagem, são apresentadas as etapas que levam à conformação de peças pelo processo de 
metalurgia do pó, da esquerda para a direita. Primeiramente, há a etapa de confecção da matéria-prima. Assim,
na imagem, estão representados os pós de estanho (na cor azul), de grafite (na cor cinza-escuro), de ferro (na cor
cinza-claro), de bronze (na cor laranja) e de cobre (na cor vermelha). Nasegunda etapa, essa matéria-prima é
misturada em um misturador, objeto que está representado na imagem em forma de duplo cone. Uma flecha
elipsoidal indica que esse misturador irá se mover continuamente, a fim de misturar os pós. Na terceira etapa,
são ilustrados três compactadores responsáveis pelo processo de compactação, que ocorre por enchimento, por
prensagem e por extração. Após isso, na quarta etapa, está representado um forno amarelo dentro do qual
ocorre a sinterização a uma temperatura de 800 a 1150 °C. A fase seguinte poderá ser de calibragem ou de
processos complementares, como impregnação com óleo, infiltração metálica, usinagem, retífica, tratamento
térmico e zincagem. Finalmente, na última fase, ocorre a embalagem.
A qualidade da compactação é resultado direto da variabilidade e das propriedades do pó que será utilizado na
operação. Diante disso, Klein (2001) salienta a importância de que esses pós contenham características de
dimensão de partícula e de escoabilidade e superfícies livres apropriadas, visando à otimização de recursos
naturais e à redução de gastos com a produção. Em suma, ter um pó de alta qualidade é fundamental para o
processo e para um produto sinterizado com características de alto nível.
Nesse mesmo sentido, Schaerer (2006) ressalta que a metodologia para realizar a distribuição da granulometria
é de fundamental relevância para uma peça produzida por metalurgia do pó, sendo que os diversos processos
para obtenção de um pó metálico levam a variações de formas, de dimensões e de classificação. Assim, conhecer
as suas propriedades permite produzir um produto final de alta qualidade para as diversas áreas da tecnologia.
Outro ponto importante a ser destacado é relativo à etapa responsável pela sinterização, que está segmentada
em três fases distintas. A primeira consiste apenas no preaquecimento do material com a utilização da bomba de
baixo vácuo, retirando o lubrificante utilizado na fase de compactação. A segunda fase é o estágio considerado
como o principal do processo, em que efetivamente ocorre a técnica de sinterização por meio da difusão do
material. Finalmente, na terceira e última etapa, ocorre o resfriamento das peças sinterizadas. Observe na figura
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material. Finalmente, na terceira e última etapa, ocorre o resfriamento das peças sinterizadas. Observe na figura
a seguir esse processo.
Figura 4 - Etapas do processo de sinterização de peças produzidas pela metalurgia do pó
Fonte: KLEIN ., 2011, p. 22.et al
#PraCegoVer: na imagem, são representadas as três etapas de sinterização de peças pelo processo de 
metalurgia do pó. Na porção superior, da esquerda para a direita, é ilustrada a entrada da peça verde em uma
máquina de sinterização, bem como a saída da peça já sinterizada. Na porção inferior da imagem, também da
esquerda para a direita, é apresentada, primeiramente, a primeira etapa do processo, o preaquecimento, que irá
ocorrer a uma temperatura de 500 a 800 °C. Nesse momento, o lubrificante da peça, cuja estrutura é
representada na imagem em formato de grãos heterogêneos, é retirado. Depois, ocorre a sinterização que, no
caso do bronze, será submetido a uma temperatura de 780 a 840 °C; no caso do aço, a temperatura será de 1050
a 1150 °C; já no caso do alumínio, a temperatura será de 450 a 550 °C. Finalmente, ocorre o resfriamento da
peça, momento em que a microestrutura do material é formada e em que a peça sinterizada é finalizada.
Na sequência, descobriremos quais as aplicações do processo de fabricação em metalurgia do pó na indústria.
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1.3.2 A aplicação do processo de fabricação em metalurgia do pó na 
indústria
No que se refere aos elementos fabricados por meio da metalurgia do pó, veremos que várias peças e vários
componentes podem ser obtidos e, desse modo, disponibilizados para as mais diversas áreas. Assim, como
exemplos de produtos criados com esse processo, podemos mencionar: bielas de motores; buchas
autolubrificantes; capas de mancal; anéis de sensores de freios; peças para caixas de transmissão manual e
automática; cubos de polias; motores elétricos; motores de arranque; velas de ignição; relés elétricos; pastilhas
de freio; e discos de embreagem.
Na mesma linha, percebemos que a metalurgia do pó é a mais viável forma de produção, em termos de custo e de
qualidade, dos seguintes produtos: metais duros; aços ferramenta e aços rápidos; insertos para assentos de
válvula; filtros metálicos sinterizados; materiais cerâmicos; filamentos de tungstênio para lâmpadas; escovas
elétricas de metal-grafite; eletrodos de solda por resistência; materiais supercondutores; ímãs; aplicações
médicas e odontológicas.
Figura 5 - Peças de alumínio injetadas criadas pelo processo de metalurgia do pó
Fonte: Mr.1, Shutterstock, 2020.
#PraCegoVer: na imagem, constam, em cima de uma superfície branca e em primeiro plano, duas peças de 
alumínio com diferentes formas criadas pelo processo de conformação por metalurgia do pó. Ao fundo da
imagem, constam outras peças desfocadas.
Como é possível notar, o mercado da metalurgia do pó vem se expandindo. Tal processo de conformação é
utilizado em uma variedade de setores, desde a indústria automobilística, especialmente — que representa 70%
dos produtos produzidos anualmente —, até setores relacionados às ferramentas manuais, aos
eletrodomésticos, aos motores e controles industriais, e aos hardwares.
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Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
1.4 Processo de conformação mecânica: tubos com pressão 
interna
As operações e os processamentos relacionados à conformação de tubos estão diretamente associados às linhas
fabris automotivas, assim como às indústrias aeronáutica e nuclear. Desse modo, sabendo que as organizações,
devido à concorrência, demonstram uma grande preocupação com questões atreladas à redução do tempo de
desenvolvimento de novos projetos — em que potenciais atrasos no desenvolvimento e na aplicação de novas
tecnologias significam grandes prejuízos —, o processo de hidroconformação aparece como uma alternativa
(BORTOLUSSI, 2001).
Tal processo possibilita a obtenção de peças metálicas por meio da aplicação simultânea de pressões
hidrostáticas de fluido internas e externas e de esforços de compressão sobre o material a ser conformado; nesse
caso, sobre os tubos. Sua aplicação é variada, sendo possível produzir, com facilidade, peças com as mais
diversas geometrias e que também apresentam uma excelente relação entre resistência mecânica e peso, além
da economia de mão de obra atrelada ao processo e ao material a ser utilizado. Por outro lado, esse processo
também apresenta limitações relacionadas às falhas por estricção, ao potencial de enrugamento e às respectivas
rupturas (LEJEUNE; BOUDEAU; GELIN, 2002).
Conforme explicam Ahmetoglu e Altan (2000), a compressão localizada na extremidade do tubo possibilita
mover o material na direção da conformação, evitando, assim, que ocorra uma redução excessiva de espessura.
Porém, de forma simultânea, ocorre o aumento da pressão interna até a faixa de 600 Mpa. Após isso, é realizado
o processo de calibração da peça com pressões mais elevadas para garantir que esta tenha todos os detalhes
desejados para a ferramenta.
1.4.1 Parâmetros do processo de hidroconformação
A hidroconformação utiliza as forças de conformação e as forças de fechamento, uma pressão específica e
necessária para que seja possível realizar o início do escoamento, bem como os valores atrelados à deformação,
que resultarão na instabilidade plástica do processo. A força de conformação é determinada pela soma dos
esforços de compressão, assim como de atrito e de pressão interna.
Por meio do método de equilíbrio, é possível determinar as expressões para o cálculo da força de conformação,
da força de fechamento das ferramentas, da força de atrito, das deformações e da instabilidade plástica no
processo de hidroconformação livre de peças em forma de bojo, controlado por meio do deslocamento (ASNAFI,
1999).
Sabendo disso, veja a seguir como ocorre afabricação de uma peça em “T” a partir do processo de
hidroconformação.
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Figura 6 - Processo para a fabricação de uma peça em forma de “T”
Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em SCHULER GROUP, 1998.
#PraCegoVer: na imagem, é representado o processo de hidroconformação que leva à fabricação de uma peça 
em modelo “T”. No centro, está ilustrada a máquina responsável por esse processo e, em suas laterais direita e
esquerda, flechas indicam pontos de destaque sobre esse processo e sobre a máquina, que são explicados
textualmente. Assim, quatro etapas são apresentadas, sendo que na primeira ocorre o fechamento da máquina e
a inserção do tubo. Na segunda fase, há a demonstração do preenchimento por pressão. Na terceira fase,
acontece a aplicação de compreensão para a conformação do tubo. Na quarta fase, por fim, ocorre a abertura da
máquina e a retirada da peça pronta.
Com base no que vimos até o momento, fica claro que quando tratamos dos aspectos envolvidos na
hidroconformação, necessariamente identificamos que esse processo necessita de parâmetros de controle em
relação às forças de conformação, às forças de fechamento, à pressão para o início do escoamento, assim como
necessita dos valores representativos da deformação.
Diante disso, Koç e Atlan (2001) salientam que a grande faixa representativa das pressões hidrostáticas,
usualmente estabelecidas durante o processamento, apresenta uma variação entre 5 e 600 Mpa. A base da
variação está atrelada à geometria da peça, à espessura e ao material do .blank
Durante a execução do processo, as pressões aplicadas apresentam uma variação efetiva, respeitando a condição
na qual as consideradas mais altas são observadas especificamente ao final do ciclo de trabalho, sendo esse o
exato momento em que ocorre a situação de calibração da peça. Com isso, há a possibilidade de uma maior
precisão relacionada à geometria e aos valores dimensionais especificados.
Finalmente, destaca-se que o valor da pressão interna na etapa de calibração depende da relação entre o raio
interno da peça e a espessura da parede do tubo.
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1.4.2 Defeitos no processo de hidroconformação
Conforme definido por Ponce (2006), como em qualquer outro processo de conformação mecânica, a
hidroconformação de tubos e chapas pode apresentar defeitos. Assim, de maneira resumida, destacam-se três
classes típicas de defeitos, detalhadas a seguir, que são originadas em virtude de uma incorreta manipulação dos
parâmetros desse processo.
Flambagem/enrugamento
Ocorre em tubos e é mais frequente principalmente nas zonas de expansão, quando o deslocamento dos cilindros
axiais é muito rápido face ao nível da pressão interna associada. A flambagem ocorre de forma generalizada,
enquanto o enrugamento é o fenômeno de flambagem localizado.
Estricção
Pode ocorrer em tubos e chapas e é provocada pelo estiramento excessivo devido à pressão interna elevada, com
redução significativa da espessura da chapa ou da parede do tubo. A estricção pode ser generalizada, quando
ocorre por toda a área de deformação, ou localizada, quando ocorre em regiões concentradas. O segundo tipo de
estricção é o mais preocupante, pois sua ocorrência leva o material rapidamente à ruptura.
Ruptura ou fissura
Pode ocorrer em tubos e chapas e é provocada pela pressão interna excessiva. Quase sempre, verifica-se após a
estricção localizada.
Em virtude dessas possíveis falhas, e muito em função, ainda, do fato de esse ser um processo considerado de
alta precisão, estruturado em fenômenos complexos — como na plasticidade dos materiais —, a
hidroconformação apresenta a necessidade de um controle rápido, preciso e ágil.
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Conclusão
Ao longo desta unidade, conhecemos as características básicas dos metais e as suas classificações, observando
quais são as suas principais propriedades que influenciam na hora de escolher a matéria-prima ideal para a
produção de um objeto. Além disso, analisamos conceitos básicos relativos aos processos de fabricação por meio
de conformações mecânicas.
Nesta unidade, você teve a oportunidade de:
• conhecer em que consistem os processos de conformação dos metais e como são classificados;
• aprofundar-se acerca dos processos de conformação mecânica, analisando a forma como ocorre a 
moldagem de pós metálicos;
• compreender como é realizada a conformação com tubos por meio de pressão interna, identificando 
suas principais operações e seus parâmetros mais representativos;
• descobrir quais as aplicações relacionadas aos processos de conformação mecânica, observando sua 
pertinência nas mais variadas áreas.
Referências
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Vamos Praticar!
Em um processo de conformação mecânica, um objeto cilíndrico, que possui as
medidas de 40 mm de diâmetro e de 40 mm de altura, sofre uma compressão. Com
base nos conceitos de deformação, determine a deformação de altura desse objeto,
considerando uma redução de até 20 mm de altura. Para isso, utilize a seguinte
equação:
E então, conseguiu descobrir qual a deformação de altura?
Como você deve ter percebido, para descobrir a resposta, devemos considerar os
seguintes valores: 40 mm de diâmetro inicial; 40 mm de altura; e 20 mm de altura
final. Assim, utilizando a equação apresentada anteriormente, obteremos:
Dessa forma, o valor da deformação de altura é igual a - 0,69.
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Acesso em: 21 nov. 2020.
https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/28983/000747134.pdf?sequence=1&isAllowed=y
	Introdução
	1.1 Características gerais da conformação mecânica
	1.1.1 Processo de conformação mecânica
	Processos mecânicos
	Processos metalúrgicos
	Você quer ver?
	1.1.2 A importância da conformação mecânica
	Você quer ler?
	1.2 Fatores metalúrgicos na conformação de metais
	Você sabia?
	1.2.1 Ligas
	1.2.2 Propriedade dos metais
	Teste seus conhecimentos
	1.3 Processo de conformação mecânica: moldagem de pós metálicos
	Você o conhece?
	1.3.1 Etapas do processo de fabricação na metalurgia do pó
	1.3.2 A aplicação do processo de fabricação em metalurgia do pó na indústria
	Teste seus conhecimentos
	1.4 Processo de conformação mecânica: tubos com pressão interna
	1.4.1 Parâmetros do processo de hidroconformação
	1.4.2 Defeitos no processo de hidroconformação
	Vamos Praticar!
	Conclusão
	Referências