Aula 10 - Processos de Fabricacao

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Processos de Fabricação
Prof. Jomar Berton Junior
E-mail: jomar.junior@ifpr.edu.br
Introdução
As matérias primas precisam ser processadas antes de se tornarem produtos.
Vale destacar, que vários fatores precisam ser considerados para que se possa determinar o
melhor processo de fabricação para cada caso. Dentre estes fatores, podemos citar:
• Formato da peça;
• Material a ser utilizado;
• Exigências de uso;
• Quantidade de peças a produzir;
• Tipo de acabamento desejado;
• Dentre outros fatores.
Processos de Fabricação dos Metais
Os principais processos de fabricação são:
Muitas peças passam por mais de um processo de fabricação até atingir o
formato final.
Fundição Conformação Outras Técnicas
• Molde de areia;
• Matriz de Precisão.
• Laminação;
• Extrusão;
• Trefilamento;
• Estampagem;
• Forjamento.
• Soldagem;
• Usinagem.
Fundição
Fundição
• Características básicas do aço:
• A fundição é um dos processos mais antigos e utilizados até hoje na produção de peças
metálicas. Extremamente versátil esse tipo de processo de fabricação, permite o
desenvolvimento de peças em diferentes tamanhos, formatos e em larga escala.
• Na fundição, utiliza-se metal em estado líquido para preencher moldes com as mesmas
geometrias e medidas da peça a ser fabricada.
• Em geral, após a remoção dos moldes, as peças fabricadas pelo processo de fundição estão
prontas para uso. No entanto, em alguns casos pode ser necessário realizar algum tipo de
tratamento térmico ou acabamento.
Quando são empregadas as técnicas de 
fundição?
• Peças grandes ou de geometria complicadas onde outros métodos seriam impraticáveis ou inviáveis
economicamente (Ex. Blocos de motores, esculturas, especialmente em bronze, joias em metais
preciosos, armas, base de motores ou equipamentos pesados e ferramentas);
• Quando a composição do material não for adequado em outros processos de fabricação (Ex. Materiais
com baixo ponto de fusão, como borracha, estanho, alumínio, chumbo, etc);
• Quando for o processo mais econômico.
Principais produtos da fundição
• Obtenção de lingotes de aço. (Materiais semiacabados, tarugo, bloco);
Estes produtos são usados para a fabricação de peças, pois a partir deles, será dada a forma
desejada.
• Peças com formas praticamente definitivas, como mínimas limitações de tamanho, formato
e complexidade.
Principais produtos da fundição
Fundição
• A fundição se às mais variadas ligas metálicas que possuam propriedades adequadas de temperatura de
fusão e fluidez.
Fundição em Molde de Areia
O Molde é feito de areia prensada em cima de um modelo de peça (geralmente feito de
madeira) revestido de material desmoldante.
Fundição em Molde de Areia
1º - Fabrica-se uma caixa, coloca-se areia com desmoldante, posicionando-a com o formato
desejado, junto, cria-se um canal de alimentação por onde o metal líquido passará;
2º - Vaza-se o metal líquido pelo canal de alimentação até que preencha todo o espaço do
molde;
3º - Espera-se o material se solidificar. Em seguida, a caixa e aberta e a areia é quebrada.
Assim, é possível retirar a peça.
Fundição em Molde de Areia
Fundição de Precisão ou Fundição de 
Cera Perdida
É usado quando se quer ter um material com precisão e acabamento de melhor qualidade.
Como na produção de peças estruturais para a indústria aeronáutica, motores de avião,
equipamentos aeroespaciais, turbinas a gás, equipamentos médicos, odontológicos, ópticos,
etc.
Nesse processo o modelo e o molde são destruídos após a produção da peça
Fundição de Precisão ou Fundição de 
Cera Perdida
Fundição com Matriz
Ao contrário dos métodos de fundição anteriores, em que os moldes eram feitos a cada nova
peça, na fundição com matriz é feito um molde permanente em aço liga.
O metal é inserido nesse molde fechado através de pressão ou gravidade, espera-se a
solidificação da peça; Abre-se o molde e retira-se a peça
Fundição com Matriz
Fundição com Matriz
Conformação
Conformação
A Conformação é um processo de fabricação no qual a matéria-prima é alterada por
deformação plástica (permanente), com geometria (forma) e dimensões (medidas)
controladas, através de esforço mecânico.
Ex. Ferreiro de filmes dando forma à espadas batendo com martelos enquanto o metal está
quente
Conformação
Na fabricação mecânica,
aproximadamente 80% de
todos os produtos são
submetidos à conformação
em um ou mais estágios do
processo de fabricação.
Conformação
A conformação pode ser classificada ao tipo de esforço predominante:
Compressão direta (Forjamento e laminação): quando existe uma fora “esmagando” o
material.
Compressão indireta (trefilação, extrusão): normalmente, há uma força para dar forma ao
material.
Tração (estiramento de chapas): o Material é puxado em ambos os lados para aumentar seu
comprimento.
Conformação
A conformação também pode ser 
classificada quanto à temperatura de 
trabalho:
• Trabalho à Frio;
• Trabalho à Quente.
Conformação - Trabalho à Frio
• Temperatura ambiente ou levemente aquecido;
• Precisão dimensional.
Assim, é mais utilizado para produtos acabados (sem necessidade de mais trabalho).
A grande desvantagem econômica, se dá pela necessidade de maiores potências (ou seja, com
o material frio, é necessária uma aplicação de força maior.
Conformação - Trabalho à Quente
• Deformação plástica facilitada com o aumento da
temperatura. (Quanto maior for a temperatura,
mais “mole” o material fica, facilitando a
deformação).
• Geometrias mais complexas.
• Utiliza menor potência (Menos energia mecânica).
É empregado em produtos semiacabados.
Possui uma maior facilidade de oxidação.
Forjamento
• Processo de conformação plástica direta do qual se obtém a forma desejada por impacto ou aplicação
gradual de pressão.
• É a forma de transformação de materiais mais antiga (aproximadamente 5.000 a. C.).
• O forjamento é de grande importância industrial, pois é o processo de conformação mais utilizado, já
que é possível dar várias formas ao material. Por isso, pode ser visto em vários setores industriais.
• Geralmente é feito à quente
Forjamento de Matriz Aberta
• Uma matriz de formato plano irá comprimir o metal até assumir a forma e dimensões desejadas.
• Este metal pode ser comprimido tanto no sentido vertical quanto no horizontal, e, geralmente, é
utilizado em peças de grandes dimensões, ou de formatos mais simples.
Forjamento de Matriz Aberta
Forjamento de Matriz Fechada
Neste processo, o metal que terá sua forma alterada será posto em uma matriz com o formato
predeterminado.
Logo após, o metal será comprimido e receberá a forma da matriz.
Geralmente utilizado para peças com formatos mais complexos.
Laminação
Consiste na passagem e um corpo sólido entre dois cilindros, de modo que sua espessura sofra diminuição,
enquanto a largura e o comprimento do corpo sofrem aumento proporcional
Laminação
É um processo que é muito trabalhado tanto a quente e à frio.
• Laminação à quente: Lingotes, placas, tarugos semiacabados, ou seja, ainda não receberam a forma
final.
• Laminação à frio: Lingotes, placas, tarugos, acabados. Grande vantagem está no acabamento e no
controle dimensional.
Laminação
Extrusão
Processo no qual matéria-prima sofre afinamento por aplicações de pressões elevadas e escoamento
através do orifício de uma matriz.
Este processo é utilizado principalmente na fabricação de tubos, tubos sextavados, vigas com perfil U, perfil
T, etc.
Extrusão
Assim como os outros processos, a extrusão pode ser feita tanto a quente como à frio.
• Extrusão à Quente; Aplicado a materiais de difícil conformação (aços e suas ligas), e como o esforço é
reduzido minimiza o risco de trinca.
• Extrusão à frio: Processo utilizado em materiais de mais fácil conformação(alumínio, plásticos, etc).
Necessária maior aplicação de esforços, porém dá um maior controle dimensional.
Matrizes de Extrusão
Trefilação
Processo de conformação plástica indireta para fabricação de produtos pela passagem do material através
de uma ferramentaque provoca a diminuição do seu diâmetro
Trefilação
Trefilação
Para eu haja essa diminuição de diâmetro é necessária a passagem do material por seções.
Também pode ser feita à frio ou à quente.
Trefilação
Trefilação
Dentre as principais vantagens da trefilação de metais é importante citar o aumento da resistência
mecânica, uniformidade, qualidade superficial, entre outras.
Fieiras de Trefilação
Referências Bibliográficas
CALLISTER, William D.; RETHWISCH, David G. Ciência e engenharia de 
materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 817 p.
Padilha, A.F. Materiais de Engenharia. Hemus. São Paulo. 1997
Shackelford, J.F. Ciência dos Materiais. 6ª Ed. Pearson. 2008.
Dúvidas?
Atividade
1) Defina o que é conformação mecânica.
2) Quais são os principais processos de conformação mecânica?
3) Cite três vantagens da conformação mecânica em relação a outros processos de fabricação.
4) Explique a diferença entre conformação a frio e conformação a quente.
5) Descreva o que é endurecimento por trabalho e como ele afeta o processo de conformação
mecânica.
6) Quais são os principais defeitos que podem ocorrer em peças conformadas mecanicamente?
7) Cite ao menos 3 peças produzidas por conformação mecânica (processos diferentes) e
informe qual o processo utilizado na conformação.
	Slide 1: Processos de Fabricação
	Slide 2: Introdução
	Slide 3: Processos de Fabricação dos Metais
	Slide 4: Fundição
	Slide 5: Fundição
	Slide 6: Quando são empregadas as técnicas de fundição?
	Slide 7: Principais produtos da fundição
	Slide 8: Principais produtos da fundição
	Slide 9: Fundição
	Slide 10: Fundição em Molde de Areia
	Slide 11: Fundição em Molde de Areia
	Slide 12: Fundição em Molde de Areia
	Slide 13: Fundição de Precisão ou Fundição de Cera Perdida
	Slide 14: Fundição de Precisão ou Fundição de Cera Perdida
	Slide 15: Fundição com Matriz
	Slide 16: Fundição com Matriz
	Slide 17: Fundição com Matriz
	Slide 18: Conformação
	Slide 19: Conformação
	Slide 20: Conformação
	Slide 21: Conformação
	Slide 22: Conformação
	Slide 23: Conformação - Trabalho à Frio
	Slide 24: Conformação - Trabalho à Quente
	Slide 25: Forjamento
	Slide 26: Forjamento de Matriz Aberta
	Slide 27: Forjamento de Matriz Aberta
	Slide 28: Forjamento de Matriz Fechada
	Slide 29: Laminação
	Slide 30: Laminação
	Slide 31: Laminação
	Slide 32: Extrusão
	Slide 33: Extrusão
	Slide 34: Matrizes de Extrusão
	Slide 35: Trefilação
	Slide 36: Trefilação
	Slide 37: Trefilação
	Slide 38: Trefilação
	Slide 39: Trefilação
	Slide 40: Fieiras de Trefilação
	Slide 41: Referências Bibliográficas
	Slide 42: Dúvidas?
	Slide 43: Atividade