Processos de Fabricação I - Processo de Conformação

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JOÃO CARLOS 
RIBEIRO 
AUTORIA
PROCESSO DE 
CONFORMAÇÃO
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© Ser Educacional 2019
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ASSISTA
Indicação de filmes, vídeos ou similares que trazem informações comple-
mentares ou aprofundadas sobre o conteúdo estudado.
CITANDO
Dados essenciais e pertinentes sobre a vida de uma determinada pessoa 
relevante para o estudo do conteúdo abordado.
CONTEXTUALIZANDO
Dados que retratam onde e quando aconteceu determinado fato;
demonstra-se a situação histórica do assunto.
CURIOSIDADE
Informação que revela algo desconhecido e interessante sobre o assunto 
tratado.
DICA
Um detalhe específico da informação, um breve conselho, um alerta, uma 
informação privilegiada sobre o conteúdo trabalhado.
EXEMPLIFICANDO
Informação que retrata de forma objetiva determinado assunto.
EXPLICANDO
Explicação, elucidação sobre uma palavra ou expressão específica da 
área de conhecimento trabalhada.
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Unidade 1 - Metalurgia da conformação plástica e laminação
Objetivos da unidade ........................................................................................................... 12
Metalurgia da conformação plástica ............................................................................... 13
Introdução ........................................................................................................................ 13
Estrutura cristalina .......................................................................................................... 14
Deformação plástica ....................................................................................................... 25
Encruamento e recozimento .......................................................................................... 29
Processos de fabricação ............................................................................................... 33
Introdução de processo de conformação ................................................................... 34
Laminação.............................................................................................................................. 34
Descrição do processo de laminação ......................................................................... 35
Aspectos mecânicos da laminação ............................................................................. 37
Laminadores ..................................................................................................................... 41
Produtos laminados ........................................................................................................ 42
Sintetizando ........................................................................................................................... 43
Referências bibliográficas ................................................................................................. 44
Sumário
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Sumário
Unidade 2 - Forjamento
Objetivos da unidade ........................................................................................................... 47
Forjamento ............................................................................................................................. 48
Forças atuantes ............................................................................................................... 49
Processos ......................................................................................................................... 54
Prensagem ............................................................................................................................. 55
Forjamento livre .................................................................................................................... 56
Forjamento em matriz .......................................................................................................... 58
Projetos de matrizes ....................................................................................................... 61
Material das matrizes ..................................................................................................... 63
Recalcagem ........................................................................................................................... 63
Pressão de recalcagem ................................................................................................. 66
Outros processos .................................................................................................................. 66
Forjamento rotativo ......................................................................................................... 67
Forjamento em cilindros ................................................................................................. 68
Forjamento a morno ........................................................................................................ 69
Forjamento na indústria aeronáutica ........................................................................... 70
Sintetizando ........................................................................................................................... 71
Referências bibliográficas ................................................................................................. 72
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 5
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Sumário
Unidade 3 - Estampagem e usinagem
Objetivos da unidade ........................................................................................................... 74
Estampagem .......................................................................................................................... 75
Introdução ........................................................................................................................ 75
Conformação geral .......................................................................................................... 77
Estampagem profunda .................................................................................................... 80
Dobramento de chapas .................................................................................................. 81
Aspectos mecânicos da estampagem profunda ....................................................... 83
Usinagem ............................................................................................................................... 84
Introdução ........................................................................................................................ 85
Análise das variáveis operacionais da usinagem ..................................................... 88
Ferramentas de corte ..................................................................................................... 90
Movimentos fundamentais da usinagem ....................................................................93
Variáveis que atuam no processo de usinagem ........................................................ 95
Cinemática envolvida no processo de usinagem ...................................................... 97
Fluido de corte ................................................................................................................. 98
Sintetizando ......................................................................................................................... 101
Referências bibliográficas ............................................................................................... 102
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 6
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Sumário
Unidade 4 - Fundição e Solda
Objetivos da unidade ......................................................................................................... 104
Fundição ............................................................................................................................... 105
Processos de fundição ................................................................................................. 107
O modelo ......................................................................................................................... 108
Moldagem em areia ...................................................................................................... 109
Fundição sob pressão ................................................................................................... 110
Outros processos .......................................................................................................... 111
Fusão do metal ............................................................................................................... 115
Controle de qualidade ................................................................................................... 118
Soldagem ............................................................................................................................. 118
Tipos de solda ................................................................................................................ 119
Metalurgia da solda ...................................................................................................... 120
Processos de soldagem ............................................................................................... 122 
Propriedades mecânicas e ensaios ........................................................................... 127
Sintetizando ......................................................................................................................... 128
Referências bibliográficas ............................................................................................... 129
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 7
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PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 8
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A engenharia tem papel fundamental no desenvolvimento da humanidade; 
a evolução do ser humano no âmbito tecnológico passa pela engenharia. É pri-
mordial a importância do conhecimento vinculado aos materiais e aos proces-
sos de obtenção de cada um desses materiais.
O papel da engenharia é realizar estudos para viabilizar a melhor empregabili-
dade do material para determinada aplicação e ainda buscar o desenvolvimento 
para novos processos e novos materiais, pensando sempre como um cientista, 
usando e aplicando todos os fundamentos para dar continuidade na evolução.
Este material é mais um passo para a nossa carreira, mais um caminho para 
percorrer e cumprir a missão do engenheiro. Deverão utilizar toda e qualquer 
informação e usar para benefi ciar o mundo e a sociedade em que vivemos.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 9
Apresentação
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Dedico este trabalho aos meus pais, João Ribeiro e Idalina Gatti, que me 
tornaram um homem forte e de caráter; à minha esposa, Flávia Roberta, e 
ao meu fi lho, João Lucas, que fazem valer todo esforço – e o fazem não ser 
obrigatório, mas parte da felicidade da vida familiar.
O Professor João Carlos Ribeiro é mes-
tre em Processos Industriais pelo Insti-
tuto de Pesquisas Tecnológicas de São 
Paulo (2013). É especialista em Qualida-
de e Produção pela Faculdade Flamingo 
(2011). Graduado em Engenharia de Pro-
dução pela Universidade Nove de Julho 
(2018); tem bacharelado e licenciatura 
em Química Plena pelo Centro Univer-
sitário Fundação Instituto de Ensino 
para Osasco (2009). Atua na indústria 
metalúrgica, mecânica e química, nas 
análises de materiais e processos me-
talúrgicos, em linha de produção, no la-
boratório e como docente nos cursos de 
engenharia com disciplinas básicas.
Currículo Lattes:
<http://lattes.cnpq.br/1455612109619453>.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 10
O autor
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METALURGIA DA 
CONFORMAÇÃO 
PLÁSTICA E 
LAMINAÇÃO
1
UNIDADE
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Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Detalhar a metalurgia da conformação 
plástica, conceituar todas suas vertentes;
 Conhecer processos de fabricação por 
conformação mecânica de laminação.
 Metalurgia da conformação 
plástica
 Introdução
 Estrutura cristalina
 Deformação plástica
 Encruamento e recozimento
 Processos de fabricação
 Introdução de processo de 
conformação
 Laminação
 Descrição do processo de lami-
nação
 Aspectos mecânicos da lami-
nação
 Laminadores
 Produtos laminados
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 12
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Metalurgia da conformação plástica
Dentro da ciência, a disciplina 
que envolve a metalurgia é a área 
que estuda e planeja todos os me-
tais, a partir do momento da extra-
ção do solo até a formação dos pro-
dutos para o uso.
Como parte desses estudos que 
contempla o conjunto de procedimen-
tos e técnicas para extração, fabrica-
ção, fundição e tratamento dos me-
tais, temos a conformação plástica.
Introdução
Antes de buscar o conteúdo principal do nosso tópico, faz-se necessário 
relembrar o motivo da existência de variados processos de fabricação; isso nos 
remete à base da engenharia. Trata-se das ciências dos materiais: a conforma-
ção plástica empregada na metalurgia é uma vertente de estudo realizada na 
base da engenharia.
Ao nosso redor, temos todo tipo de material. Esse estudo que a metalur-
gia realiza modifi ca a vida do ser humano, benefi ciando vários segmentos, tais 
como a indústria mecânica, automobilística, construção civil, comunicação, elé-
trica, alimentícia, entre outras.
Essa evolução ocorre desde as primeiras civilizações em que o homem subs-
titui a madeira pela pedra e, posteriormente, substitui a pedra pelo metal, quan-
do começa a usar o fogo para o aquecimento do corpo e alimentos, utiliza a pele 
dos animais para reduzir o frio e guarda mantimentos em materiais cerâmicos.
Hoje o mundo ainda apresenta mais uma condição: falamos aqui sobre o 
fator socioeconômico, que está ligado diretamente às escolhas dos materiais e 
suas aplicações. Podemos colocar esse fator como a base das escolhas, pois o 
custo-benefício em um mundo competitivo demonstra o sucesso do desenvol-
vimento e a procura de novos processos e materiais.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 13
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Não foi agora que os pesquisadores idealizaram as relações entre os ele-
mentos estruturais dos materiais e suas propriedades, isso ocorreu e foi ad-
quirido ao longo dos séculos. Com o passar do tempo, a humanidade começou 
a estudar e conhecer todas as características dos materiais. Nesse período de 
tempo, milhares de diferentes materiais evoluíram com características bastan-
te especializadas para satisfazer as necessidades de nossa sociedade e com-
plexidade; estes incluem metais, plásticos, cerâmicas, vidros, entre outros.
No caso, falaremos especifi camente sobre os metais, e quem sefaz presente 
é a metalurgia. O estudo da metalurgia é amplo; trata-se da busca incessante 
pela melhor aplicação de um material para a utilização exata. É o conhecimento 
de tudo que envolve os metais e suas ligas. Os processos que envolvem a fabrica-
ção, utilizando-se das reações químicas como ferramentas para a manipulação 
de suas propriedades mecânicas, os testes macroestruturais e microestruturais, 
a possibilidade de retirada ou inclusão de elementos de liga, enfi m, todos os co-
nhecimentos já adquiridos pelo homem podem e devem ser utilizados.
Existem momentos em que devemos subdividir a disciplina de Ciência e 
Engenharia de Materiais em Ciências dos Materiais e subdisciplinas de Enge-
nharia de Materiais. Quando abordamos temas relacionados à ciência dos 
materiais, isso implica em estudar as relações entre as estruturas e proprie-
dades dos materiais.
Quando tratamos de engenharia de materiais, são utilizadas as relações 
estudadas em Ciência dos Materiais para projetar ou produzir um objeto, um 
sistema ou um conjunto predeterminado para funcionar conforme certas ca-
racterísticas e propriedades.
Assim, utilizando a metalurgia, o homem está sempre em 
evolução, buscando o melhor e mais completo. Nossa missão 
é utilizar a ciência e a engenharia, fazer presente todo esse 
conhecimento e cumprir o nosso papel junto à sociedade.
Estrutura cristalina
Todos os sólidos formados por agrupamento de átomos apresentam uma 
ordem. Esta ordem é repetida em três dimensões e o conjunto dessa ordem é 
denominado cristal. As propriedades dos sólidos dependem da estrutura cris-
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 14
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talina, ou seja, da forma pela qual seus átomos, íons ou moléculas se arranjam 
no espaço.
Essa ordem estrutural ocorre com natureza periódica, seu conjunto forma 
pontos em uma vista espacial que denomina retículos cristalinos. Os pontos 
em torno, isto é, sua vizinhança idêntica, e toda essa disposição vão definir a 
estrutura cristalina do material.
Ao se descrever uma estrutura cristalina, é relevante fazê-lo em termo do 
padrão repetitivo denominado célula unitária. A maioria dessas estruturas 
consiste em paralelepípedos ou formas tridimensionais com três conjuntos de 
faces paralelas. Portanto, a célula unitária é o bloco construtivo básico do cris-
tal, sendo que a estrutura do mesmo é definida por sua geometria.
Existem diversos modelos de estruturas cristalinas (conforme Figura 1), em 
que cada uma apresenta determinada simetria. Caracterizando as formas de 
corpos sólidos, temos os exemplos da forma cúbica ou a forma prismática de 
base hexagonal.
Figura 1. Estrutura cristalina cúbica de faces centradas. (a) Uma representação da célula unitária através de esferas 
rígidas; (b) uma célula unitária através de esferas reduzidas; (c) um agregado de muitos átomos. Fonte: MOFFATT; 
PEARSALL; WULFF, 1964. (Adaptado).
Quando estudamos os metais, as ligações metálicas não são direcionais, 
assim, não há restrições quanto à quantidade e à posição dos átomos vizinhos 
mais próximos. Isso eleva a um número vizinho que chamamos de empaco-
tamento compacto de átomos na estrutura cristalina. Há três estruturas 
simples para a maioria dos metais comuns:
• Cúbica de faces centradas;
• Cúbica de corpo centrado;
• Hexagonal compacta.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 15
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A célula unitária com geometria cúbica, com os átomos localizados em cada 
um dos vértices e nos centros das faces do cubo é colocada como CFC. Os me-
tais que possuem essa estrutura são o cobre, o ouro, o alumínio e a prata. 
Temos que pontuar que o comprimento da aresta do cubo se relaciona ao raio 
atômico segundo a fórmula:
α = 2R 2
Na estrutura CFC, o átomo de vértice é compartilhado por oito células vizi-
nhas e cada átomo de face por apenas duas. Portanto, a célula tem 8 x 1/8 de 
átomo e 6 x 1/2 átomo = 4 átomos.
Todos os átomos dos metais possuem o mesmo número de coordenação, 
isto é, o número de vizinhos mais próximos. A estrutura CFC tem o número de 
coordenação igual a 12. Outro ponto importante é o fator de empacotamento 
atômico (FEA): ele determina a fração do volume da célula unitária que corres-
ponde a volume de esferas rígidas atômicas.
Para a estrutura CFC, esse valor é 0,74, o maior possível para esferas com o 
mesmo diâmetro. Para este cálculo, devemos somar o volume de quatro esfe-
ras e dividi-lo pelo volume total do cubo.
FEA = 4
π
4
3
2α 2
4
α3
Existe mais uma célula para ser estudada: trata-se da célula unitária cúbi-
ca. Esta possui oito átomos em todos os vértices e um átomo no centro. Temos 
a estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC). Na representação de es-
feras rígidas, a esfera central e a dos vértices fazem contato através da diagonal 
do cubo. Com isso, tem-se a relação entre aresta e raio atômico da forma:
O cromo, o ferro e o tungstênio são exemplos de metais com estrutura 
cristalina de cubo de corpo centrado. Nesse tipo de estrutura, cada átomo 
sempre pode fazer o papel de átomo central, estando ligado a oito átomos 
vizinhos, sendo este o número de coordenação. O fator de empacotamento 
equivale ao volume de duas esferas dividido pelo volume do cubo, o que dá 
um valor próximo a 0,68.
α = 4R
3
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 16
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FEA = 4
π
4
3
3α 3
4
α3
Temos que salientar que não são todos os metais que possuem célula 
unitária com estrutura cúbica. Deve ser mencionada também a estrutura 
hexagonal compacta (HC). Nesta, como indicado no nome, a célula possui 
formato hexagonal. As faces superior e inferior da célula são compostas de 
seis átomos que formam hexágonos regulares e que se encontram através de 
um átomo central. Outro plano contribui com três átomos e se localiza entre 
os planos superior e inferior. O equivalente a seis átomos está contido na 
célula unitária, isto é, 1/6 de cada átomo dos hexágonos, metade dos átomos 
centrais e todos os três átomos do plano intermediário.
O número de coordenação e o fator de empacotamento são iguais aos da 
estrutura CFC – 12 e 0,74 respectivamente. Temos como exemplos de metais 
com essa estrutura o cádmio, o magnésio, o zinco e o titânio.
Figura 2. Estrutura cristalina hexagonal compacta. (a) Uma célula unitária com esferas reduzidas (a e c representam os 
comprimentos das arestas curta e comprida, respectivamente); (b) um agregado de muitos átomos. Fonte: MOFFATT; 
PEARSALL; WULFF, 1964. (Adaptado).
A importância de conhecer a estrutura de um sólido cristalino é funda-
mental para o cálculo da sua densidade teórica p. (letra rô). Ela é dada por:
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 17
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р = nA
VCNA
Nesta equação, temos que o n é o número de átomos na célula unitária, A é 
o peso atômico, VC é o volume da célula unitária e NA é o número de Avogadro.
Exemplo: Cr
A = 52,00 g/mol
R = 0,125 nm
n = 2 átomos/célula unitária
R
a
Átomos/célula unitária gmol
Volume Avogadro
ρ =
2 52.00
a3 6.022x1023
Figura 3. Exemplificação dos valores da equação da densidade.
Polimorfismo e alotropia
Os metais e alguns não metais podem ter mais de uma estrutura cristalina, 
o que é conhecido como polimorfismo. Esse fenômeno é chamado de alotro-
pia. A estrutura cristalina que prevalece; nesse caso, depende tanto da pres-
são externa quanto da temperatura. Ocorre que, na maioria das vezes, uma 
mudança de densidade e de outras propriedades acompanha uma mudança 
polimórfica.
Tendo em vista a existência de diversas estruturas possíveis para os cris-
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 18
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tais, é conveniente dividi-las em grupos, de acordo com o arranjo de suas célu-
las unitárias e/ou de seus arranjos atômicos.
Podemos ter um possível esquema que é baseado na geometria da célula 
unitária que apresenta forma do paralelepípedo.É defi nido o sistema de coor-
denadas x, y, z. A origem é dada num dos vértices da célula. Os eixos x, y e z são 
arestas desse paralelepípedo. A geometria da célula é defi nida em termos dos 
comprimentos dessas três arestas (a, b, c) e dos ângulos α, β e γ. Esses parâ-
metros são conhecidos como parâmetros da rede cristalina ou parâmetros 
reticulares da rede cristalina.
Figura 4. Célula unitária com eixos x, y e z, com comprimentos axiais a, b e c, e ângulos α, β e γ.
Ao estudarmos o caso, podemos verifi car a existência de sete combinações. 
Elas são distintas de (a, b, c, α, β, γ), cada uma das quais representa um sistema 
cristalino diferente. Os sete sistemas são: cúbico, tetragonal, hexagonal, ortor-
rômbico, romboédrico, monoclínico e triclínico.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 19
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O sistema cúbico, com a = b = c e α = β = γ = 90º, é o mais simétrico e o sistema 
triclínico, com a ≠ b ≠ c e α ≠ β ≠ γ, é o mais assimétrico. As estruturas CFC e CCC 
se enquadram no sistema cúbico e a estrutura HC se enquadra no hexagonal.
Estudamos também cada ponto no interior de uma célula unitária; é definido 
definido em termos de três fatores multiplicativos, associados à tripla (a, b, c). Deter-
minamos esses e os mesmos funcionam como medidas de projeções nos três eixos.
É importante verificar a compreensão desse conceito por meio de exem-
plos, estes podem ser verificados na Figura 5.
α
α
Cúbico a = b = c α = β = y = 90°
c
α α α
Hexagonal a = b ≠ c α = β = 90°, y = 120°
c
α
α
Tetragonal a = b ≠ c α = β = y = 90°
αc
α
α
Romboédrico a = b = c α = β = y ≠ 90°
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 20
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α
b
c
β
Monoclínico a ≠ b ≠ c α = y = 90° ≠ β
αb
c
β
α
y
Triclínico a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ y ≠ 90°
Figura 5. Relações entre os parâmetros de redes e figuras mostrando as geometrias das células unitárias para os sete 
sistemas cristalinos.
Ainda temos outro aspecto de estudo: este está relacionado à direção cris-
talográfica, que é dada por um vetor no sistema cristalino. Para determinar 
esta direção, é considerado um vetor posicionado na origem do sistema. Veri-
ficam-se os comprimentos das projeções (a, b, c) do vetor sobre o sistema de 
eixos. Isso é feito por meio de multiplicações ou divisões por um fator comum, 
as projeções são reformuladas como menores valores inteiros. Os três índi-
ces são separados por vírgulas, são colocados entre colchetes na forma [uvw], 
havendo uma associação respectiva com os eixos x, y e z. Para cada um dos 
eixos, podem existir coordenadas positivas e negativas. Índices negativos são 
denotados com uma barra sobre o respectivo número. Assim, uma direção – y 
é obtida na tripla 111. As direções [100], [110] e [111] são comuns na célula. Po-
demos visualizar este exemplo na Figura 6.
α
b
c
Ortorrômbico a ≠ b ≠ c α = β = y = 90°
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 21
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Figura 6. Célula apresenta as direções [100], [110] e [111].
[111]
[110]
[100]
z
y
x
Na Figura 7, um exemplo em que uma das direções apresenta valor negati-
vo. A célula apresenta direções [110] dentro de uma célula unitária cúbica.
Cúbico
a = b = c
α = β = y = 90°
Hexagonal
a = b ≠ c
α = β = 90, y = 120°
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 22
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Figura 7. Célula apresenta as direções [110].
Tetragonal
a = b ≠ c
α = β = y = 90°
Romboédrico
a = b = c
α = β = y ≠ 90°
Ortorrômbico
a ≠ b ≠ c
α = β = y = 90°
Monoclínico
a ≠ b ≠ c
α = y = 90° ≠ β
Triclínico
a ≠ b ≠ c
α ≠ β ≠ y ≠ 90°
Vemos que na Figura 7 a célula unitária é cúbica e a origem da coordenada 
sistema do ponto O está localizada em um dos cantos do cubo. Para esta di-
reção [110], as projeções ao longo dos eixos x, y e z são a, - a, e 0a, respectiva-
mente. Essa direção é definida por um vetor passando da origem ao ponto P, 
que é localizado movendo primeiro ao longo do eixo x axial ao eixo a, e a partir 
desta posição, paralelamente ao eixo y, conforme indicado na Figura 7. Não há 
nenhum componente no vetor, porque a projeção z é zero.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 23
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Assim, podemos afi rmar que temos um grande número de tipos de estru-
turas cristalinas segundo as diversas formas de sólidos geométricos, porém 
temos apenas 14 tipos de reticulados cristalinos nos quais são consideradas 
igualdades e desigualdades dos comprimentos dos eixos de união dos pontos 
do reticulado e dos ângulos formados por esses eixos. Essas estruturas são 
visualizadas na Figura 8.
Figura 8. As 14 estruturas, chamadas de Redes de Bravais.
Temos que os cristais de maior simetria são aqueles nos quais os eixos for-
mam ângulos retos entre si e apresentam comprimentos iguais, constituindo 
a forma geométrica do cubo. Nesse estudo, verifi camos que a célula unitária 
de uma estrutura cristalina é o menor agrupamento de átomos que mantém a 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 24
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Deformação plástica
Conhecemos processos de conformação dos corpos metálicos, em que 
ocorre modifi cação da forma desse corpo metálico para outra forma. Os pro-
cessos de conformação podem ser divididos em dois grupos: processos me-
cânicos, nos quais as modifi cações de forma são provocadas pela aplicação de 
tensões externas, em algumas oportunidades são utilizadas altas temperatu-
ras, mas sem a fusão do metal; e processos metalúrgicos, nos quais as modi-
fi cações de forma podem estar relacionadas também às tensões externas, e às 
vezes em altas temperaturas, mas com a fusão do metal ou com a difusão de 
partículas metálicas.
forma geométrica do cristal, e sua re-
petição nas três dimensões constitui o 
reticulado cristalino.
Quando tratamos de materiais 
metálicos, observamos os cristais e 
constatamos que são constituídos de 
íons positivos envolvidos por uma 
atmosfera de elétrons negativos. Ele 
apresenta a estrutura cristalina manti-
da pelo equilíbrio das forças de atra-
ção entre os íons positivos e os elé-
trons negativos, bem como das forças 
de repulsão dos íons positivos entre si 
e dos elétrons negativos entre si.
A mobilidade que a atmosfera apre-
senta de elétrons através do reticulado 
cristalino é que caracteriza os metais a 
elevada condutibilidade elétrica e tér-
mica. A maioria dos cristais metálicos 
se cristaliza nos sistemas denominados 
cúbicos de faces centradas, cúbico de 
corpo centrado e hexagonal compacto.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 25
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 25 08/08/2019 12:40:49
Classificação dos processos de 
conformação
Os processos mecânicos são cons-
tituídos pelos processos de conforma-
ção plástica, para os quais as tensões 
aplicadas são geralmente inferiores ao 
limite de resistência à ruptura do mate-
rial, e pelos processos de conformação 
por usinagem, para os quais as ten-
sões aplicadas são sempre superiores 
ao limite mencionado, sendo a forma 
final, portanto, obtida por retirada de 
material. Devido à sua natureza, esses 
processos são também denominados 
“processos de conformação mecânica”.
O processo de conformação plástica dos metais tem em sua maior parte 
produtos produzidos que são submetidos, em um ou mais estágios de seu 
processamento, a tais processos. Os processos de conformação plástica dos 
metais permitem a fabricação de peças, no estado sólido, com características 
controladas.
De uma forma resumida, os objetivos desses processos são a obtenção de 
produtos finais com especificação de:
• dimensão e forma; 
• propriedades mecânicas; 
• condições superficiais.
Conciliando a qualidade com elevadas velocidades de produção e baixos 
custos de fabricação, os processos de conformação plástica podem ser classifi-
cados de acordo com vários critérios:
• Quanto ao tipo de esforço predominante;
• Quanto à temperaturade trabalho;
• Quanto à forma do material trabalhado ou do produto final;
• Quanto ao tamanho da região de deformação (localizada ou geral);
• Quanto ao tipo de fluxo do material (estacionário ou intermitente);
• Quanto ao tipo de produto obtido (semiacabado ou acabado).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 26
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 26 08/08/2019 12:40:51
Esforço predominante
Os processos de conformação plástica podem ser classifi cados de acordo 
com o tipo de esforço predominante em:
• processos de conformação por compressão direta;
• processos de conformação por compressão indireta;
• processos de conformação por tração;
• processos de conformação por cisalhamento;
• processos de conformação por fl exão.
Figura 9. Esquema simplifi cado da classifi cação dos processos de conformação. Fonte: BRESCIANI FILHO et al., 
2011. (Adaptado).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 27
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 27 08/08/2019 12:40:54
Para os processos de conformação por compressão direta, predomina a so-
licitação externa por compressão sobre a peça de trabalho. No grupo, podem 
ser classificados os processos de forjamento (livre e em matriz) e laminação 
(plana e de perfis). Nos processos de conformação por compressão indireta, 
as forças externas aplicadas sobre a peça podem ser tanto de tração como de 
compressão. Ainda que efetivamente provoquem a conformação plástica do 
metal são de compressão indireta, forças desenvolvidas pela reação da matriz 
sobre a peça.
O principal exemplo de processo de conformação por tração é o estiramen-
to de chapas, em que a peça toma a forma da matriz por meio da aplicação 
de forças de tração em suas extremidades. Os processos de conformação por 
cisalhamento envolvem forças cisalhantes suficientes ou não para romper o 
metal no seu plano de cisalhamento.
No processo de conformação por flexão, as modificações de forma são obti-
das mediante a aplicação de um momento fletor. Este princípio é utilizado para 
dobrar chapas, barras e outros produtos. Verificamos no exemplo da Figura 9.
Temperatura de trabalho
Existe a classificação em relação à temperatura de trabalho. Os processos 
de conformação podem ser classificados em processos com trabalho mecânico 
a frio e em processo com trabalho mecânico a quente.
Se a temperatura de trabalho é maior do que a temperatura que provoca a 
recristalização do metal, o processo é designado como de trabalho a quente 
e, abaixo dessa temperatura, é designado como de trabalho a frio.
No trabalho mecânico a frio, provoca-se o aparecimento no metal do chama-
do efeito de encruamento, ou seja, o aumento da resistência mecânica com a 
deformação plástica. O trabalho mecânico a frio aumenta a resistência mecâ-
nica de certos metais não ferrosos que não são endurecíveis por tratamentos 
térmicos. Quando realizamos trabalho mecânico a 
quente, a deformação plástica é realizada numa 
faixa de temperatura e durante determinado 
tempo, em que o encruamento é eliminado 
pela recristalização do metal.
Um metal na sua condição encruada pos-
sui energia interna elevada em relação ao metal 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 28
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 28 08/08/2019 12:40:54
não deformado plasticamente. Aumentando-se a temperatura, há uma ten-
dência de o metal retornar à condição mais estável de menor energia interna.
Encruamento e recozimento
Quando uma estrutura cristalina sofre um processo de endurecimento é 
deformada plasticamente. Esse endurecimento por deformação plástica, de-
nominado encruamento, pode ser representado numa curva tensão de cisalha-
mento versus deformação tangencial, em que se observa a elevação da tensão 
com o aumento da deformação.
A inclinação da curva defi ne a taxa de encruamento, isto é, estabelece o 
aumento de tensão para uma dada variação de deformação. A curva da defor-
mação plástica e do encruamento decorrente é uma parábola. Quando anali-
samos a estrutura cristalina dos metais, verifi ca-se que a forma da curva é mais 
complexa, sendo impossível caracterizar todo o comportamento de um metal.
O fenômeno do encruamento para um metal é infl uenciado por diversos 
fatores, como:
• estrutura cristalina do metal;
• natureza química do metal;
• pureza do metal;
• orientação do cristal metálico;
• temperatura no processo de deformação;
• forma e dimensão do cristal metálico;
• condições superfi ciais dos cristais metálicos.
Caracterizando a estrutura CFC, são observados três estágios na curva ten-
são-deformação. O primeiro é representado por um encruamento linear de pe-
quena inclinação, o segundo apresenta uma inclinação acentuada e o terceiro 
uma acentuada atenuação da inclinação. A inclinação e a extensão desses es-
tágios dependem, contudo, dos fatores de infl uência mencionados, particular-
mente as impurezas presentes (natureza, quantidade e forma de distribuição).
As estruturas CCC e CFC apresentam uma gradual diminuição da declivida-
de da curva ao longo do processo de deformação e dos cristais de estrutura HC 
apresentam uma pequena inclinação da curva ao longo desse processo visto 
no Gráfi co 1.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 29
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 29 08/08/2019 12:40:54
GRÁFICO 1. CURVA DE TENSÃO DE CISALHAMENTO DECOMPOSTA X DEFORMAÇÃO 
TANGENCIAL COMPOSTA PARA MATERIAIS: CCC – FERRO, CFC – COBRE E HC – MAGNÉSIO
GRÁFICO 2. CURVA DE TENSÃO TRAÇÃO POR DEFORMAÇÃO PARA UM CRISTAL E UM 
AGREGADO POLICRISTALINO DE UM MESMO METAL (Cu)
10
10
Deformação tangencial decomposta (%)
Te
ns
ão
 d
e 
ci
sa
lh
am
en
to
 d
ec
om
po
st
a 
(M
Pa
)
20
Fe
Cu
Mg
20
30
30
40
40
50
50
60
60
70
80
90
Fonte: WULFF et al., 1965. (Adaptado).
Encruamento do agregado do policristalino
Um encruamento de maior taxa é o de um agregado policristalinondo relaciona-
do com o monocristal do mesmo metal. Veja no Gráfico 2: as posições relativas das 
curvas tensão-deformação dependem, no entanto, da orientação do cristal em rela-
ção à direção da carga externa e do tamanho dos grãos do agregado policristalino.
Deformação (%)
Te
ns
ão
 d
e 
tr
aç
ão
 (M
Pa
)
Policristal de Cu 
(Tamanho de grão = 0,012 mm)
Monocristal de Cu
100
200
300
400
10 20 30 40 50
Fonte: WULFF et al., 1965. (Adaptado).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 30
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 30 08/08/2019 12:40:54
A estrutura CCC apresenta as curvas tensão-deformação para os metais que se 
cristalizam no sistema CCC; elas apresentam como característica particular a forma-
ção de um patamar de escoamento e um nítido ponto de escoamento marcando o 
limite da deformação elástica, ou seja, o início da fase de comportamento plástico.
Da mesma forma que no caso dos metais de estrutura CFC, os metais do sistema 
CCC apresentam um comportamento influenciado pelo tamanho do grão, quando 
um tamanho de grão menor corresponde a um limite de escoamento e a uma taxa 
de encruamento maiores.
Essa evidencia a linha de distensão, desloca-se através do corpo e desaparece 
com o término do patamar de escoamento e início do encruamento. Na análise da 
curva para o ferro, é possível destacar dois pontos: o limite de escoamento superior 
e o limite de escoamento inferior, que é observado no Gráfico 3.
GRÁFICO 3. GRÁFICO QUE APRESENTA A DIFERENÇA ENTRE OS LIMITES SUPERIOR E 
INFERIOR DE ESCOAMENTO COM TEORES DE CARBONO BAIXO
LSE = Limite superior de escoamento
LSE = 510 MPa
LIE = 260 MPa
Te
ns
ão
 d
e 
tra
çã
o
LIE = Limite inferior de escoamento
Deformação
Fonte: HONEYCOMBE, 1977. (Adaptado).
É observado também que a temperatura de ensaio influi da seguinte forma: à 
medida que a temperatura decresce, o limite de escoamento superior se eleva e a 
extensão do patamar de escoamento aumenta. Aumentando a temperatura acima 
da ambiente, o patamar e os limites de escoamento nítidos tendem a desaparecer, 
em que é observado no Gráfico 4. Outros metais, como cromo, molibdênio, nióbio, 
tântalo e tungstênio irão apresentar comportamento semelhante, se contiverem as 
mesmasimpurezas intersticiais.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 31
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 31 08/08/2019 12:40:54
4K
77K
199K
296KT
en
sã
o 
de
 tr
aç
ão
 (M
Pa
)
Deformação (%)
5
4
3
2
1
0 5 10 15 20
GRÁFICO 4. CURVA DE TENSÃO-DEFORMAÇÃO PARA FERRO PURIFICADO 
A DIVERSAS TEMPERATURAS. ILUSTRAÇÃO DO FENÔMENO PORTEVIN-LE 
CHATELIER A 4 K (CURVA NA FORMA DE DENTE DE SERRA)
Recristalização
Temos que a temperatura que define o limite superior para o trabalho a frio 
não pode ser expressa com exatidão, pois depende, além da composição química 
do material metálico, da intensidade e da velocidade de deformação decorrente
Pode-se afirmar que essa temperatura é aproximadamente inferior à me-
tade da temperatura de fusão do metal. A energia interna acumulada pela de-
formação plástica depende também da natureza do metal considerado e da 
temperatura de trabalho, além de outros fatores estruturais e operacionais. 
Temos duas considerações que podem ser feitas sobre a energia de deforma-
ção acumulada:
• A energia livre de um metal na condição deformada é maior do que na 
recozida; a diferença é aproximadamente igual à energia de deformação acu-
mulada, pois a entropia do metal se eleva com a deformação plástica. O efeito 
é, contudo, bem maior na energia interna.
• Como a energia livre na condição encruada é maior do que na recozida, o 
metal pode amolecer espontaneamente. Mas o metal não retorna à condição 
inicial não encruada – isto é, amolecida – por meio de uma simples reação.
Fonte: HONEYCOMBE, 1977. (Adaptado).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 32
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 32 08/08/2019 12:40:54
Processos de fabricação
Observamos a amplitude de quesitos e requisitos do estudo em ma-
teriais, agora iniciaremos o estudo nos processos que são aplicados nos 
materiais. É de suma importância entender que não existe um material 
melhor que outro e que não existe um processo melhor que outro.
Analisamos também o tratamento térmico; este conduz o metal encruado 
à condição inicial e ao recozimento, que consiste num aquecimento a uma de-
terminada temperatura durante certo tempo. No processo de alívio da ener-
gia interna, podem-se distinguir três estágios: recuperação, recristalização e 
crescimento dos grãos, que observamos no Gráfi co 5.
GRÁFICO 5. MODIFICAÇÕES ESTRUTURAIS E DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS NA 
RECUPERAÇÃO, RECRISTALIZAÇÃO E CRESCIMENTO DO 
GRÃO (CURVAS ILUSTRATIVAS DAS TENDÊNCIAS)
Ca
ra
ct
er
íst
ica
Recuperação Recristalização Crescimento de grão
Temperatura
Tempo = 7
A
Resistência Tensões internas
Dutilidade Tamanho do grão
A C
B D
B
C
D
É observado no Gráfi co 5 que a recuperação é o primeiro estágio do processo 
de recozimento, no qual as propriedades mecânicas modifi cadas pelo trabalho a 
frio tendem a retornar a seus valores iniciais. A microestrutura que se apresenta 
com os grãos deformados de forma alongada não sofre alteração aparente.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 33
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 33 08/08/2019 12:40:54
O objetivo é entender cada processo em sua amplitude, sua aplicação 
e suas necessidades. Dessa forma, a escolha correta com o material cor-
reto certamente fará com que o profissional esteja qualificado e pronto 
para atuar, embasado para realizar as escolhas corretas e assim agregar 
no mercado de trabalho.
Introdução de processo de conformação
O processo de conformação consiste basicamente na alteração da for-
ma de corpos sólidos metálicos. Nesse processo, o corpo tem sua forma 
alterada por esforços tensionais promovidos por esforços mecânicos ou 
processos metalúrgicos.
As deformações de ordem mecânica são promovidas por esforços ex-
ternos sob a peça. Por vezes, essas são realizadas a altas temperaturas 
sem que se atinja o ponto de liquefação do material. Nos processos meta-
lúrgicos, o material também tem sua forma alterada segundo os mesmos 
esforços do processo anterior, no entanto, neste ocorre a liquefação do 
material (fundição).
No livro Conformação plástica dos metais (2011), do professor Ettore 
Bresciani Filho e outros autores, entendemos que a deformação plástica, à 
qual os materiais são submetidos, possui algumas características que são 
inerentes ao processo e que tornam seu controle de grande importância 
nos produtos finais.
De uma forma resumida, os objetivos desses processos são a obtenção 
de produtos finais com especificação de:
• dimensão e forma;
• propriedades mecânicas;
• condições superficiais.
Laminação
Os materiais, de forma geral, bem como sua utilização, necessitam de 
algum tratamento e/ou transformação para serem empregados em nosso 
cotidiano. Nesse sentido, alguns utensílios na indústria, frequentemente os 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 34
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 34 08/08/2019 12:40:54
materiais, sobretudo as ligas metálicas, são deformados a um ponto tal que 
seja fácil seu manuseio pelos diversos tipos de maquinário e especifi cações 
dos produtos.
Do ponto de vista técnico, a laminação é um processo em que uma peça 
ou corpo sólido é forçado a passar entre dois cilindros disposto em cada 
lado do corpo. Nessa passagem, os cilindros promovem esforços plásticos 
compressivos nas peças, que se tornam gradativamente mais fi nas e alonga-
das de acordo com as especifi cações para o produto fi nal.
A passagem sucessiva entre os cilindros com reduzida distância entre si 
resulta na gradativa diminuição da seção transversal da peça. Imagine, por 
exemplo, a quantidade de vezes em que esse procedimento ocorre para que 
seja possível chegar a uma espessura de 0,097 mm da lata de alumínio.
Descrição do processo de laminação
Cada material ou produto final resultante do processo de laminação 
deve estar de acordo com uma série de especificações técnicas em função 
do seu respectivo uso.
Laminação a quente: nesse processo, a temperatura do material é ele-
vada a um ponto tal que esteja acima da temperatura de recristalização da 
peça. O objetivo principal é diminuir a resistência à deformação plástica 
em cada passagem da peça pelos cilindros, o que permite a recuperação 
da estrutura do metal, reduzindo assim o encruamento nos passos subse-
quentes. O processo de laminação a quente tem sua maior aplicação em 
operações de desbaste (operações iniciais) nas quais as peças necessitam 
de reduções significativas de sua seção transversal.
Laminação a frio: no processo de laminação a frio, a peça encontra-se 
abaixo da temperatura de recristalização. Nesse ponto, a peça apresenta 
uma maior resistência à deformação e, portanto, limitações quanto à re-
dução de sua seção transversal. Segundo o professor Vicente Chiaverini, 
em seu livro Tecnologia mecânica: Processo de fabricação e tratamento, de 
1986, o processo de laminação a frio é aplicado em operações finais (de 
acabamento), quando as especificações do produto indicam a necessidade 
de acabamento superficial superior (obtido com cilindros mais lisos e na 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 35
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 35 08/08/2019 12:40:54
ausência de aquecimento, o que evita a formação de cascas de óxidos) e de 
estrutura do metal encruada com ou sem recozimento final.
A sequência, bem como o número de etapas de laminação, depende 
das condições iniciais da peça (forma e natureza) e das condições finais 
especificadas (dimensões, formas, acabamento superficial, propriedades 
mecânicas e metalúrgicas). A Figura 10 mostra algumas das característi-
cas de ambos os processos. Note a relação estabelecida entre o processo 
quente ou frio e os produtos finais. Há produtos, por exemplo, que podem 
ter um caminho mais curto até sua produção e outros que passam por uma 
sequência até sua concepção.
Laminação 
a quente
Laminação 
a frio
Tubos
Placas Blocos Tarugos
Terfi lados
Perfi sChapas
Tubos
Trilhos
Barras
Barras
Folhas
Tubos
Placas Blocos Tarugos
Terfi lados
Perfi sChapas
Tubos
Trilhos
Barras
Barras
Folhas
Figura 10. Separação de itens trabalhadosa quente e trabalhados a frio. Fonte: Wiki Engenharia. Acesso em: 
16/07/2019. (Adaptado).
Em função do tipo de material a ser processado, as temperaturas de laminação 
e de recozimento devem ter seus limites superiores e inferiores bem estabeleci-
dos. Para o professor Chiaverini, o livro anteriormente mencionado (1986), os pro-
cessos trazem vantagens e desvantagens, conforme pode ser observado a seguir:
• O trabalho a quente permite o emprego de menor esforço mecânico e, para 
a mesma quantidade de deformação, as máquinas necessárias são de menor 
capacidade que no trabalho a frio;
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 36
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 36 08/08/2019 12:40:55
• A estrutura do metal é refi nada 
pelo trabalho a quente, de modo 
que sua tenacidade melhora; o tra-
balho mecânico a frio deforma a 
estrutura, em maior ou menor pro-
fundidade, conforme a extensão do 
trabalho e, em consequência, pode 
alterar sensivelmente as proprieda-
des mecânicas: resistência e dure-
za aumentam; ductilidade diminui. 
Tais alterações podem ser úteis em 
certas aplicações ou devem ser eliminadas por recozimento;
• O trabalho a quente melhora a tenacidade, porque, além de refi nar a es-
trutura, elimina outras inclusões e é comprimido na forma de fi bras, com 
orientação defi nida, o que torna o metal mais resistente numa determinada 
direção; 
• O trabalho a quente, entretanto, exige ferramental (cilindros, matrizes, dis-
positivos de adaptação etc.) de material de boa resistência ao calor, o que 
pode afetar o custo da operação;
• Outra desvantagem do trabalho a quente corresponde à oxidação e for-
mação de casca de óxido, devido às elevadas temperaturas envolvidas no 
processo;
• O trabalho a quente não permite, ainda, a obtenção de dimensões dentro 
de estreitas tolerâncias;
• O trabalho a frio não apresenta tais desvantagens, além disso, produz me-
lhor acabamento superfi cial.
Aspectos mecânicos da laminação
Ainda no referido livro de Bresciani Filho e outros autores (2011), cons-
tatamos que, diante dos esforços sofridos nas peças pelos cilindros, o pro-
cesso de laminação pode ser entendido como um processo de compres-
são direta. A Tabela 1 apresenta alguns dos diversos tipos de processos e 
produtos mais comuns de conformação plástica, como é a laminação.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 37
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PROCESSO FORÇA PREPONDERANTE
TRABALHO
Ilustração
SEMI-PRODUTOS OU PRODUTOS
A 
quente
A 
frio Aços Não ferrosos
Laminação Compressão direta
x
Placas
Chapas
Barras
Perfis
Placas
Chapas
Barras
x Chapas
Trefilação Compressão indireta x
Barras
Arames
Fios
Barras
Arames
Fios
Tubos
Extrusão Compressão indireta
x Tubos
Barras 
Tubos 
Perfis
x
Peças 
pequenas 
Extrudadas
Peças longas 
Extrudadas
Forjamento Compressão direta
x Peças forjadas
x Peças pequenas forjadas
Estampagem 
(profunda)
Compressão indi-
reta em parte
x Peças grandes forjadas
x Peças grandes estampadas (a partir de placas)
Estiramento 
de chapas Tração x
Peças de chapas 
estampadas
Dobramento Flexão x x Peças de chapas e tiras dobradas
Calandragem Flexão x
+
+ +
Tubos
Corte Cisalhamento x x Peças de chapas e tiras dobradas
TABELA 1. PROCESSOS E PRODUTOS TÍPICOS DE CONFORMAÇÃO PLÁSTICA
Fonte: BRESCIANI FILHO, 1991. (Adaptado).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 38
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 38 08/08/2019 12:40:57
Os aspectos físicos pelos quais as peças passam até o desenvolvimento de 
seu formato final são seguidos de muitas alterações em suas dimensões tanto 
de largura quanto de sua seção transversal.
CITANDO
“Na laminação, a intensidade de deformação plástica na direção da largu-
ra da peça depende de sua forma inicial e da intensidade da deformação 
da secção transversal. Por exemplo, nas etapas iniciais de redução de 
uma barra - em que a largura e a espessura (altura) na secção transversal 
são próximas - a intensidade de deformação (a quente) e elevada e, con-
sequentemente, o espalhamento do material nas direções lateral e longi-
tudinal e grande. Caso diverso ocorre na laminação de uma placa, pois, 
sendo a espessura muito menor do que a largura, a deformação plástica 
predomina na direção longitudinal e a deformação na direção lateral e 
relativamente pequena” (CALLISTER, 2012, p. 245).
A análise da geometria de deformação formada pela ação descrita é mar-
cada por elementos importantes na configuração e no dimensionamento das 
estruturas de laminação. A seguir, são apresentados os elementos principais:
• Ponto neutro: ponto em que a velocidade da peça se iguala à dos cilindros;
• Ângulo de ataque: ângulo formado pelo arco de contato em que o vérti-
ce é formado pelo projeto do eixo do cilindro. Essa região possui um valor 
mínimo denominado ângulo de mordida. Nessa região, os cilindros não con-
seguem arrastar a peça sob ação do atrito que atuam entre as superfícies 
de contato.
Para que ocorra a laminação, a tangente desse ângulo dever ser menor ou 
igual ao coeficiente de atrito na interface peça-cilindro.
A Tabela 1 apresenta uma forma de ilustrar as principais relações geométri-
cas envolvidas no processo de laminação.
As forças de atrito atuam tangencialmente ao arco de contato e no sentido 
de movimentação da peça até o ponto neutro, pois o cilindro gira a uma ve-
locidade periférica menor do que a peça. A partir desse ponto, a situação de 
velocidade relativa se inverte e as forças de atrito passam a atuar no sentido 
contrário.
A carga da laminação (ou força normal à superfície de contato) aumenta 
até o ponto neutro e, a partir daí, diminui. Essa força decorre da resistência à 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 39
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 39 08/08/2019 12:40:57
deformação oferecida pelo material da peça nas condições mecânicas de pro-
cessamento (temperatura, velocidade e estado de tensão). A reação às forças 
atuantes na superfície da peça são as forças exercidas sobre os cilindros com a 
denominação de forças de separação. A carga de laminação dividida pela área 
de contato defi ne a pressão sobre os cilindros, ou seja, a tensão de laminação 
(BRESCIANI FILHO et al., 2011).
• Temos a área da superfície de contato de um cilindro de diâmetro menor e 
também menor em relação à de um cilindro de diâmetro maior, sendo que 
uma área de aplicação menor, para uma dada tensão de laminação neces-
sária para vencer a resistência à deformação do material, corresponde uma 
forca também menor.
• Temos que a área menor da superfície de contato de um cilindro de diâ-
metro menor corresponde a forças de atrito de menores intensidades e, 
consequentemente, a pressões medias menores.
Dessa forma, os cilindros de diâmetros reduzidos estão sujeitos a deforma-
ções maiores, promovidas pelas deformações elásticas devido a esforços de 
fl exão. Essas deformações induzem a alterações dimensionais na peça lamina-
da, sendo necessária então justaposição de outros cilindros. A Figura 11 ilustra 
o layout da justaposição dos cilindros.
Figura 11. Posição de cilindros de laminação. Fonte: BRESCIANI FILHO et al., 2011. (Adaptado).
Cilindros 
de trabalho
Cilindros 
de encosto
Corpo
Pescoço
Trevo
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 40
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 40 08/08/2019 12:41:00
Para aumentar a rigidez do par de cilindros de diâmetros menores situados 
no centro do conjunto, justapõe-se cilindros, aos pares, de diâmetros maiores, 
na porção mais externa do conjunto; os primeiros são denominados cilindros 
de trabalho e os segundos, cilindros de apoio ou de encosto.
Laminadores
Os laminadores constituem os elementos principais no processo, as confor-
mações e confi gurações dos elementos dependem do que se pretende realizar 
com cada peça. Para Vicente Chiaverini (1986), e também segundo o livro de 
Bresciani Filho (BRESCIANI FILHO et al., 2011), vemos que há três tipos de confi -
gurações principais. São: duo, trio e quádruo.
O laminador duo possui seus dois cilindros girando somente numa direção,o que obriga a peça laminada a retornar por cima (ou pelo lado) para ser subme-
tida a uma nova passagem. É denominado “laminador de retorno por cima” e sua 
aplicação atualmente é menos comum que a do laminador duo reversível. Esse 
último pode ter o movimento de rotação do cilindro nos dois sentidos, permitin-
do a passagem da peça pelos cilindros na direção de ida e volta. Com o laminador 
duo reversível, é possível trabalhar peças pesadas e longas (blocos, tarugos, pla-
cas, chapas grossas, vergalhões, barras e perfi s). Como alternativa, pode-se ado-
tar o laminador trio, no qual dois de seus cilindros (o superior e o inferior) são 
maiores do que o cilindro intermediário, e são acionados por motores; o cilindro 
intermediário se movimenta pela ação de atrito e a movimentação da peça se dá 
com a ajuda de uma mesa de levantar ou uma mesa inclinada.
O laminador quádruo é utilizado para o trabalho a quente e a frio com 
produtos planos (chapas grossas e fi nas). São necessários dois cilindros de en-
costos maiores do que os cilindros de trabalho, podendo ser todos acionados 
por motores. Em geral, esses laminadores são dispostos em série formando 
linhas de laminação contínuas. Para chapas fi nas, utiliza-se o laminador duo 
com quatro ou mais cilindros de encosto.
No laminador Sendzimir, os cilindros de trabalho são suportados, cada um 
deles, por dois cilindros de apoio. Este sistema permite grandes reduções de 
espessura em cada passagem através dos cilindros de trabalho.
Na Figura 12, é possível observar o perfi l de cada uma dessas confi gurações.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 41
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Figura 12. Perfi l de cilindros laminadores. Fonte: ABAL. Acesso em: 16/07/2019. (Adaptado).
Produtos laminados
No geral, a classifi cação de produtos laminados leva em consideração as di-
mensões e formas estabelecidas em normas específi cas (ABNT – Defi nição dos 
Produtos Siderúrgicos Laminados). A princípio, os produtos laminados podem 
ser classifi cados em produtos acabados ou semiacabados.
Os produtos semiacabados são os blocos, as placas e os tarugos (ou palan-
quilhas). Os produtos acabados, por sua vez, se subdividem em dois grupos: 
produtos não planos e produtos planos. Os passes fi nais são chamados de pas-
ses de acabamento e se distinguem dos primeiros quanto ao projeto, que deve 
levar em consideração o coefi ciente de expansão térmica do material trabalha-
do e as tolerâncias dimensionais da secção.
No livro já mencionado, escrito por Bresciani Filho e outros autores (2011), 
vemos que os produtos planos, provenientes do processamento de placas, são 
as chapas grossas, as chapas e tiras laminadas a quente, as chapas e tiras lami-
nadas a frio, as fi tas e tiras para a fabricação de tubos com costura e as folhas. 
As chapas laminadas a frio podem ainda se apresentar na forma de chapas 
revestidas (chapas zincadas, estanhadas, chumbadas, cromadas e pintadas).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 42
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 42 08/08/2019 12:41:02
Sintetizando
Na unidade trabalhada, verificamos do início ao fim a complexibilidade do 
estudo dos materiais, abordando suas características, estruturas e pontos fun-
damentais de vários tipos.
Fica clara a amplitude deste conteúdo, bem como ele se estende para diver-
sas vertentes; assim, o profissional deve buscar a todo tempo fontes e métodos 
de informações para agregar conhecimento.
A metalurgia aparece como uma ciência fascinante e seu leque de aplicação 
é extraordinário. Os processos de conformação surgem apenas como uma das 
vertentes utilizadas na engenharia, de um modo geral, e deve ser estudado 
com amplitude.
A busca deve ser incessante: a melhoria se faz necessária nesta área. É con-
clusivo que não existe o melhor material do planeta, mas, sim, a aplicação do 
material certo em determinada função. Este é o caminho que devemos seguir.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 43
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 43 08/08/2019 12:41:02
Referências bibliográficas
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ROSSI, M. Estampado en caliente de los metales. Barcelona: Hoepli, 1971.
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PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 44
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 44 08/08/2019 12:41:02
WIKI ENGENHARIA. Laminagem. Disponível em: <http://wiki.ued.ipleiria.pt/wi-
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WULFF, J. et al. The Structure and Properties of Materials. New York: J. Wiley, 1965.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 45
SER_CA_PROCONF_UNID1.indd 45 08/08/2019 12:41:02
FORJAMENTO
2
UNIDADE
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 46 26/07/19 16:45
Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Estudar o processo de fabricação por 
conformação mecânica de forjamento;
 Analisar cada processo, suas aplicações e 
características técnicas;
 Observar aspectos como aplicabilidade, 
viabilidade técnico-econômica e eficiência 
produtiva.
 Forjamento
 Forças atuantes
 Processos
 Prensagem
 Forjamento livre
 Forjamento em matriz
 Projetos de matrizes
 Material das matrizes
 Recalcagem
 Pressão de recalcagem
 Outros processos
 Forjamento rotativo
 Forjamento em cilindros
 Forjamento a morno
 Forjamento na indústria 
aeronáutica
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 47
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 47 26/07/19 16:45
Forjamento
Nesta unidade, estudaremos mais 
um processo de conformação mecâ-
nica. trata-se do processo de forja-
mento, que ocorre pela prensagem e 
pelo martelamento.
Assim como a própria nomencla-
tura dos processos sugere, são rea-
lizados com a adoção de ferramen-
tas específi cas, que são os martelos 
de forja, ou martelos de queda, e as 
prensas.
Quando trabalhamos com martelos, o processo se dá por meio de suces-
sivos golpes, com velocidade consideravelmente elevada, sobre o metal a ser 
conformado. Por outro lado, no processo de prensas, é exercida uma força de 
compressão a uma velocidade baixa sobre o metal.
Desses procedimentos, decorre que, no forjamento com martelos, quan-
do o instrumento acerta o metal, a intensidade máxima é atingida e a ener-
gia é absorvida pelo material, causando a deformação desejada. Na utili-
zação de prensas, o valor máximo da pressão ocorre antes da retirada da 
ferramenta.É conclusivo que, no processo com prensas, são atingidas camadas mais 
profundas do material, e a deformação se faz também com mais profundidade, 
enquanto o uso de martelo para deformação incorre apenas em mudanças nas 
camadas superfi ciais.
Em ambos os processos, podemos trabalhar tanto a quente quanto a frio, 
sendo que, no primeiro caso, a temperatura deve estar acima da de recristali-
zação do metal. Este é um importante parâmetro nos processos de forjamen-
to. Devemos obedecer a valores mínimos e máximos associados às diferentes 
temperaturas, sendo o valor mínimo aquele onde não podemos ter encrua-
mento no material, e, o valor máximo, quando ocorre a fusão incipiente, isto é, 
uma aceleração da oxidação do metal. Essas temperaturas também apresen-
tam valores respectivos para determinados materiais.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 48
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 48 26/07/19 16:45
Um material muito utilizado nos processos de forjamento é o aço carbo-
no, que apresenta uma ampla faixa de porcentagem dos elementos carbono 
e ferro. Para este material, a faixa de temperatura se encontra entre 800°C e 
1000°C. Em aços com altos teores de elementos de liga, são utilizadas tempe-
raturas mais elevadas.
Forças atuantes
Na Figura 1, representamos um corpo metálico que está sob forças exter-
nas. A partir da ação dessas forças (P), temos a reação do metal. Essa reação 
interna do material denominamos resistência linear (r).
Figura 1. Corpo metálico recebendo ação de forças externas. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 74. (Adaptado).
Existem fatores que infl uenciam a resistência, como, por exemplo, a veloci-
dade de deformação, a temperatura de trabalho e as condições sob as quais o 
escorregamento ocorre. Esse termo é utilizado quando, no corpo livre, temos 
uma dilatação lateral. A força (P) exerce efeito sobre a superfície S0. Chamamos 
tal força de achatamento livre.
Nomeamos, assim, achatamento elementar como dh, e o trabalho de defor-
mação, dT. A partir disso, podemos defi nir:
dT = P.dh
Q
P
dh
h
SO
S1
h1
ho
S
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 49
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 49 26/07/19 16:45
Considerando a resistência ideal de rd, constatamos:
rd = P
S
resultando em 
dT = rd . S . dh = a . b . rd . dh
onde a e b são as outras dimensões.
O volume permanece constante, e assim
VC = a . b . h
dT = VC . rd . dh
H
ou
ou
ou
A integral da fórmula acima apresenta o trabalho necessário para a deformação:
T = VC . rd . [1nh]
h0
h1
T = VC . rd . (1nh0 - 1nh1)
T =
h0
h1
VC . rd . dh
H
T =
h0
h1
dh
H
VC . rd .
e ainda:
T =VC . rd . 1n
h0
h1
Vamos relacionar agora o volume:
S0h0 = S1h1 = Vc (Volume constante)
h0
h1
S0
S1
= 1
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 50
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 50 26/07/19 16:45
Multiplicaremos os dois membros por h1/h0
Depois, vamos substituir os valores na equação do trabalho:
Assim, temos:
Expressamos o trabalho por:
h0
h1
S0
S1
e também:
sendo a deformação representada por:
onde o escorregamento é:
S0
S1
h0
h1
1n1n
ou
e
S1
S0
h0
h1
1n1n
T = VC . rd . 1n
S1
S0
T = VC . rd . φh
φh
T = P . e
e = h0 - h1
Ainda podemos escrever a equação do trabalho de duas formas:
P . e = VC . rd . ln
S1
S0
P =
VC . rd . ln S1/S0
e
Colocando a resistência real de deformação como Rd, é admitido um rendi-
mento n:
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 51
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 51 26/07/19 16:45
Rd = 
rd
n
Relacionando com a equação do trabalho, temos:
P =
VC . rd . 1n S1/S0
e
P =
VC . rd . 1n H0/H1
e
Todos esses cálculos são necessários para determinar a força exigida para 
que ocorra a deformação desejada no metal.
A Tabela 1 relaciona a deformação e a resistência aproximada Rd em tempe-
raturas entre 1000 °C e 1200 °C, com valores para martelo e prensa.
Deformação %
Rd (Kgf/mm
2)
Por ação de martelo Por ação de prensa
0 a 10 10 – 15 4 – 6
10 a 20 25 – 20 6 – 12
20 a 40 20 – 30 12 – 22
40 a 60 30 – 36 22 – 28
Acima de 60 36 – 50 28 – 38
0 a 100 a 10
10 a 2010 a 20
20 a 40
10 a 20
20 a 40
40 a 60
20 a 40
40 a 60
Acima de 60
40 a 60
Acima de 60Acima de 60Acima de 60
10 – 1510 – 15
25 – 20
10 – 15
25 – 20
20 – 30
25 – 20
20 – 3020 – 30
30 – 3630 – 36
36 – 5036 – 5036 – 50
4 – 64 – 6
6 – 126 – 12
12 – 2212 – 22
22 – 28
12 – 22
22 – 28
28 – 38
22 – 28
28 – 3828 – 38
TABELA 1. COMPETÊNCIAS PARA O PROFISSIONAL
Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 77. (Adaptado).
Figura 2. Corpo metálico sofre deformação. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 78. (Adaptado).
Vamos agora detalhar uma situação de queda livre onde temos a massa de 
peso Q em uma altura determinada H, conforme indicado na Figura 2.
Q
H
P
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 52
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 52 26/07/19 16:45
Na Figura 2, é demonstrada a queda livre. Esse movimento apresenta a ace-
leração da gravidade, desenvolvendo a energia cinética aqui representada:
Tu = . η
m . v2
2
Onde:
TU = trabalho utilizado;
m = Q/g = massa, onde g representa a gravidade = 9,81 m/s2;
v = velocidade final da massa de peso Q ao atingir o corpo;
e = esmagamento resultante.
A velocidade final v é expressa pela equação:
V = 2gH
Assim:
A deformação do material é correspondente ao trabalho. Logo:
Podemos, por conseguinte, igualar as duas:
Onde:
V2 = 2gh
ou
ou
ou
Tu =
Q
g
1
2
2gH . η
η = rendimento do martelo
Tu = Q . H . η
Q . H . η = P . e
P =
Q . H
e
. η
VC . Rd . 1n h0/h1
e
Q . H
e
. η
VC . Rd . 1n h0/h1 Q . H . η
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 53
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 53 26/07/19 16:45
Torna-se, então, possível extrair os outros elementos, quando é conhecida 
a massa do peso Q:
H =
VC . Rd . 1n h0/h1
η . Q
Observemos o processo de forjamento em matriz. Nas paredes do molde, 
ocorre retenção do material, isto é, a deformação, que ainda pode se apresen-
tar na cavidade perimetral. Observamos o exemplo na Figura 3:
Figura 3. Deformação por martelamento. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 80. (Adaptado).
P1
Para o cálculo realizado, utilizaremos um coefi ciente da ordem de 1,3 a 1,6, 
pois se devem considerar o atrito das paredes e a resistência à deformação Rd. 
Porém, podemos reduzir a força de deformação caso se realizem dois ou mais 
impactos do martelo.
Processos
Defi nimos o forjamento como um processo de deformação no qual utiliza-
mos força estática ou dinâmica a fi m de determinar uma nova forma desejada 
para um bloco metálico. Podem ser adotados três termos, que são:
Forjamento em matriz: a deformação do metal é realizada com a utiliza-
ção de matrizes fechadas;
Prensagem: a deformação do metal é realizada de forma gradual no metal;
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 54
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 54 26/07/19 16:45
Forjamento simples ou livre: são utilizadas matrizes abertas e ferramen-
tas simples, e a deformação é obtida por meio de golpes repetidos;
Recalcagem: é utilizada uma barra cilíndrica a fi m de buscar uma peça 
com a forma desejada, ainda sob temperatura elevada, no processo cha-
mado eletrorrecalcagem, exigindo ainda outra fase, na qual se dará à peça 
o formato fi nal.
Prensagem
Este processo é comum para a conformação de lingotes, que possibilitam 
um processo posterior de forjamento, já no produto. A este procedimento ge-
ralmente são submetidas peças com grandes dimensões, com secção circular 
e cônica com simetria.
Na Figura 4, observamos prensas com capacidade acima de cinquenta mil 
toneladas, sendo máquinas hidráulicas. Consistem em pistões e cilindros hi-
dráulicos com pressões controladas por válvulas, formadoras do sistema hi-
dropneumático.
Cilindro de
pressão
Base da 
prensa
Êmbolo
Peça
Figura 4. Modelo de prensa para forjamento. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 82. (Adaptado).
Esse sistema facilita o controle de velocidade de conformação, reduzindo 
também o custo da manutenção.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 55
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 55 26/07/19 16:45
Temos, por conseguinte, que o custo inicial em 
relação aos outros processos é maior e todo o 
processo é maislento. Geralmente, o processo 
de prensas fechadas é aplicado em ligas metáli-
cas não ferrosas, pois a propriedade de plasticida-
de deste material é ideal para o preenchimento 
das cavidades das matrizes no momento do 
esmagamento.
Devemos salientar a vantagem de o 
processo não necessitar de ângulos de saí-
da. E, quando necessários, são valores extre-
mamente inferiores, em comparação a outros 
processos.
As indústrias aeroespacial e aeronáutica fazem grande uso desse proces-
so, pois a utilização de ligas de alumínio é frequente nesses segmentos.
Pressões (t/cm2utilizadas):
0,70 – 2,8 para latão
1,40 – 2,8 para alumínio
2,10 – 4,2 para aço
2,80 – 5,6 para titânio
Forjamento livre
Trata-se de um processo inicial, pois, após sua realização, fazem-se neces-
sárias outras operações. O objetivo é pré-determinar a peça fi nal. Assim, é apli-
cado em tarugos, lingotes e blocos.
Para a realização do forjamento livre, são realizados processos simples, 
como marcação, torção e dobramento. Além disso, são empregadas ferramen-
tas de baixo custo.
Na Figura 5, a seguir, observamos alguns exemplos, sendo respectivamente:
(a): todas as operações de um esmagamento de um disco de metal;
(b): a utilização de uma barra cilíndrica para se obter um fl ange;
(c): uso de uma barra redonda com auxílio de um cilindro;
(d): com auxílio de uma matriz, o dobramento de uma placa.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 56
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Figura 5. Operações de forjamento livre. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 81. (Adaptado).
(a)
(b)
(c)
(d)
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 57
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A Figura 6 representa um esquema de forjamento com uso de martelo, com 
capacidade de 2500 até 10000 toneladas, indicado para conformação de ma-
teriais com altos valores de resistência mecânica, tais como ligas de aço e ligas 
de ferro.
Figura 6. Martelo de forjamento. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 86. (Adaptado).
Haste do 
pistão
Cilindro
Bigorna
Êmbolo
Forjamento em matriz
No processo de conformação, determinado forjamento em matriz é utili-
zado com matrizes fechadas, que têm o formato da peça fi nal, aplicando uma 
grande precisão no produto fi nal.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 58
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 58 26/07/19 16:46
Metade da matriz
(Superior)
Metade da matriz
(Inferior) (a)
(d)
(e) (f)
(b)
(c)
Figura 7. Fases do forjamento em matriz. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 87 (Adaptado).
Na Figura 7, é detalhado todo o processo em questão. O primeiro passo 
ocorre pelo forjamento livre. No segundo, esse metal, que está pré-moldado, 
é colocado sobre a matriz presa na bigorna, onde temos o martelo da queda. 
No martelo, encontra-se a outra metade da matriz, sendo responsável pela 
aplicação dos golpes.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 59
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 59 26/07/19 16:46
Vamos salientar que o trabalho ocorre em temperatura elevada, acima da 
temperatura de recristalização do metal. P material é conformado e preenche 
completamente a cavidade da matriz superior e inferior, formando, assim, o 
objeto desejado.
Figura 8. Fases do forjamento em matriz. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 88. (Adaptado).
Barra
a)
b)
Extremidades em cone
Posicionamento na matriz
c)
d)
Forjamento fi nal
e)
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 60
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 60 26/07/19 16:46
Como observado nas Figuras 7 e 8, as matrizes apresentam cavidades nas 
periferias, tanto na inferior quanto na superior. O objetivo disso é ter um excesso 
de material nas extremidades da futura peça, o que implica um próximo proces-
so de acabamento, porém garante uma peça fi nal completa, com todas as suas 
dimensões.
O exemplo apresentado da Figura 8 representa uma peça simples, que neces-
sita apenas do processo de rebarbação para a fi nalização. Na Figura 9, por sua 
vez, observamos uma matriz com múltiplas formas. Isso deve ser empregado 
em peças mais complexas, com dimensões que necessitam de maior precisão.
Figura 9. Matriz múltipla Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 89. (Adaptado).
Projetos de matrizes
Para fabricação de matrizes que serão empregadas no processo de con-
formação mecânica de forjamento, alguns fatores devem ser considerados.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 61
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 61 26/07/19 16:46
Concentração do metal: quando realizamos o forjamento, a temperatura 
de trabalho é elevada. Isso implica a expansão do metal que está sendo con-
formado, isto é, suas dimensões aumentam. No final do processo, o material 
resfria e retrai, tendo suas dimensões reduzidas. Esses acontecimentos são 
inevitáveis e devem ser levados em conta.
Portanto, as matrizes devem ser projetadas com dimensões maiores. Em 
geral utilizamos os valores abaixo:
Para ligas leves: 0,9% (de 420°C a 20°C)
para aço: 1,0 % (de 1010°C a 20°C)
para latão: 0,9 % (de 520°C a 20°C)
para cobre: 0,8 % (de 520°C a 20°C)
Sistema de referência entre as duas meias matrizes: a precisão do ob-
jeto final passa pelo projeto das matrizes. Temos dois métodos para aplicação, 
que são a garantia de alinhamento entre matrizes. Conforme demonstra a Fi-
gura 10, temos o método (a), no qual são utilizadas colunas opostas, e o (b), 
utilizando sedes cônicas complementares no formato macho e fêmea.
Figura 10. Método de alinhamento. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 94. (Adaptado).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 62
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 62 26/07/19 16:46
Canais de Rebarbas: Outro fator de suma importância aos projetos de ma-
trizes são os canais de rebarbas. Existem quatro tipos:
• Tipo 1: apresenta-se na metade superior da matriz;
• Tipo 2: simétrico, defi nindo-se por uma metade em cada matriz;
• Tipo 3: apresenta-se na metade inferior;
• Tipo 4: este permanece em aberto, quando não existem limites de volume 
de metal.
Material das matrizes
Itens de extrema importância no processo de forjamento, as matrizes 
devem receber cuidados especiais no que diz respeito aos materiais com os 
quais são fabricadas. São aços que contêm elevados teores de elementos de 
liga, que caracterizam e conferem as propriedades mecânicas necessárias 
para a realização do processo.
Todas as matrizes devem passar por tratamentos térmicos de benefi cia-
mento, processos fundamentais para sua utilização e vida útil.
DICA
Nesse ponto do curso, é de fundamental importância que sejam feitas, por 
parte do aluno, pesquisas acerca dos assuntos mencionados. Em referên-
cia aos materiais, por exemplo, verifi camos uma quantidade abundante. 
Aços ferramentas são aplicados em diversos processos metalúrgicos. 
Portanto, é necessária a compreensão dos variados tipos de matérias, 
pesquisando a fundo sobre eles, para se obter o melhor custo-benefício e 
tirar de tais processos o melhor desempenho.
Recalcagem
Sendo maisuma subdivisão dos processos de forjamento, a recalcagem tem 
a peculiaridade de ser trabalhada a quente, caracterizando-se por um tubo, 
uma barra ou um produto de secção circular que sofre um alongamento na sua 
secção transversal.
No processo, ocorre o aquecimento do metal e aplicação de pressão em sua 
extremidade, na direção do eixo. Isso é realizado com uma ferramenta para 
recalcar, ou seja, alargar perante a movimentação do metal.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 63
SER_CA_PROCONF_UNID2.indd 63 26/07/19 16:46
Figura 11. Processo de recalcagem. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 96. (Adaptado).
B
b
A
A’
D < 1,5d
L > 3d
a’
d
(a)
B
(b)
B
(c)
Na Figura 11, pode ser observado o processo de recalcagem. A barra que 
está sendo processada trabalha em uma elevada temperatura entre as matri-
zes, denominadas, no esquema, A e A’. Temos também uma alavanca b, que 
determina a posição do metal nas extremidades das matrizes.
O processo ocorre da seguinte forma: a barra é bloqueada com o fechamen-
to das matrizes, simultaneamente à elevação da alavanca b. Assim, a extremi-
dade da entrada fica livre para a entrada do punção B, ferramenta de recalcar 
que entra na extremidadeda barra – correspondendo às fases (b) e (c) da Figu-
ra. Quando as matrizes são abertas, o processo é parado.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 64
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É demonstrado, na Figura 12, o processo por alargamento de extremida-
de, com orifício e ainda um flange. Este processo apresenta várias passagens, 
determinando, então, a denominação de matriz múltipla. Vemos também um 
grande número de punções.
B A - A’
a’
A - A’
AII - AIII
AIV - AV
B
1° passe
2° passe
3° passe
C
D
Figura 12. Processo de recalcagem. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 97. (Adaptado).
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 65
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Este processo se torna muito complexo, pois trabalhamos em duas extre-
midades. É prioritária a atenção às temperaturas, ao passo que se torna um 
problema o trabalho com apenas uma extremidade.
Quando temos diâmetros diferentes nas extremidades, é fator de segurança for-
jar primeiro o diâmetro menor, o que será facilitador para a sequência do trabalho.
As máquinas utilizadas nos processos de recalcagem são mecânicas e rea-
lizam o trabalho no sentido horizontal, possuindo um eixo de transmissão que 
trabalha com o cursor da ferramenta. A ferramenta de recalcar possui cames e 
eixos excêntricos em ângulo reto em relação ao cursor da ferramenta. Temos 
de salientar que, no processo de recalcagem, os componentes essenciais são 
as duas matrizes de aperto.
Pressão de recalcagem
Podemos determinar a pressão de recalcagem utilizando uma simples 
equação matemática e, após o cálculo, pode ser defi nida a máquina adequa-
da para o trabalho de conformação. A equação é dada:
P = S . Rd . K
Onde:
P = pressão máxima, em Kgf;
S = área em mm2, conforme diâmetro D;
S = ΠD2
4
Rd = resistência à deformação (Kgf/mm
2);
Rd = 0,40 - 0,50 para ligas leves;
Rd = 4 para latão;
Rd = 6 para cobre;
Rd = 10-15 para aços;
K = coefi ciente com variações, conforme dimensões do objeto.
Outros processos
Daremos agora um foco em outros tipos de forjamentos, que, por apresen-
tarem singularidades em relação aos que acabamos de ver, seja pelo instru-
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 66
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mento usado ou pelas condições de realização – como temperatura –, mere-
cem ser comentados com destaque.
A estes processos, damos as denominações forjamento rotativo, forjamen-
to em cilindros e, por fi m, forjamento a morno forjamento, respectivamente.
Depois, daremos prosseguimento com a contextualização de tais processos 
dentro do nosso campo de estudo, a indústria aeronáutica.
Forjamento rotativo
Este processo visa à redução da 
área da secção transversal, geralmen-
te utilizado em fi os, barras e tubos, 
realizado com a aplicação de golpes 
simultâneos, empregando um ou mais 
pares de matrizes.
O metal a ser processado é mais 
indicado na forma quadrada ou de for-
ma simétrica em secção transversal. O 
objetivo do processo é reduzir os diâ-
metros a partir de 35 cm para 10 cm.
Em materiais como aço carbono, 
com 0,20% de teor para menos, traba-
lhando a frio, não apresenta defeitos.
Sendo o processo realizado por 
forjamento a frio, no material aço 
carbono, deve-se acertar a microestrutura antes do trabalho. O tratamento 
para benefi ciamento do material é chamado de coalescimento. Isso deve ser 
feito para que o material apresente a característica de máxima deformabi-
lidade possível.
Esse tratamento se torna muito útil, ao passo que, com sua realização, é 
possível uma redução de até 70% na secção a ser trabalhada e, quando não, o 
máximo atingido chega a 40%.
Quando temos materiais dúcteis com dureza Rockwell superior a 90 HRb 
para deformar, devemos utilizar o processo a quente.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 67
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Matriz
Peça
Roletes
Matriz
Matriz
Pista externa
Figura 13. Forjamento rotativo. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 101. (Adaptado).
Podemos observar, na Figura 13, o processo de conformação mecânica de 
forjamento rotativo. Em (a), as matrizes cônicas são fechadas e abertas no ins-
tante em que o metal a ser conformado gira e é colocado no sentido longitudi-
nal. Em (b), existem roletes em torno, que abrem e fecham, aplicando golpes no 
metal. Esse processo é repetido centenas de vezes por minuto.
Esse processo pode ser realizado em tubos, que são determinantes para a 
escolha. A redução dos diâmetros externos e internos é primordial, bem como 
a conicidade da extremidade, obtenção de tolerâncias mais justas e a melhora 
da resistência.
Quando o intuito for trabalhar as paredes, isto é, a espessura dos tubos, 
é empregado um mandril, que nada mais é que uma barra de precisão, com 
medidas desejadas do diâmetro interno do tubo. Os golpes são aplicados com 
o mandril posicionado no interior, modifi cando a superfície e a medida interna.
Forjamento em cilindros
Este processo de conformação, geralmente aplicado em barras, chapas ou ta-
rugos de pequena espessura, emprega o uso de cilindros para a redução da sec-
ção transversal do metal a ser conformado. São utilizados dois cilindros que traba-
lham em sentidos opostos de rotação. Na Figura 14, é demonstrado tal processo.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 68
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Figura 14. Forjamento em cilindros. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p.102. (Adaptado).
Matriz de rolo
O objetivo do processo é aumentar o comprimento, reduzir a espessura ou 
alterar as medidas do metal a ser conformado.
A utilização deste processo pode ser como um preliminar de outras conforma-
ções de objetos que, futuramente, serão forjados por recalque e em matriz.
Forjamento a morno
No decorrer do assunto, foram discutidos os métodos de forjamento a 
quente e a frio. Porém, pode haver combinação entre as faixas de tempe-
ratura, em busca de um aprimoramento quanto às vantagens de cada uma 
dessas condições.
Temos, assim, o processo de forjamento a morno dos aços. As tempera-
turas recomendadas podem variar entre os 450°C e 850°C, resultando em 
limites inferior e superior condicionados pelo aumento excessivo da força 
para as temperaturas mais baixas, e pela oxidação para as temperaturas 
mais elevadas.
Destacamos também a vantagem de que o forjamento a morno de aços 
não exige operações de ‘fosfatação e ensaboamento’ e pode, em alguns ca-
sos, eliminar a necessidade de realização de tratamentos térmicos a mon-
tante e a jusante da operação.
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Forjamento na indústria aeronáutica
A indústria aeronáutica, assim como a automobilística, faz uso dos pro-
cessos de conformação de forjamento. Todos os processos e seus métodos 
são aplicados, ocorrendo a aplicação em materiais em comum entre ambas.
É fato que a indústria aeronáutica faz uso de muitas ligas leves, visando a 
uma melhor empregabilidade. Uma liga muito utilizada no segmento é a de 
alumínio, contendo titânio, denominada TiAl6V4. Existem diversas formas 
de aplicação para tal liga no segmento em questão.
O processo de forjamento progressivo para a produção de peças desta 
liga ocorre em prensas de pequena capacidade. Entende-se o processo de 
forjamento de uma peça em vários passos.
Este processo torna-se adequado para produção de estruturas do tipo 
rib-web usadas, fundamentalmente, na indústria aeronáutica, com o intuito 
da precisão geométrica requerida na aplicação do objeto fabricado.
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Sintetizando
Estudamos neste capitulo um processo de extrema importância para nossa 
área, diante da amplitude e da particularidade de cada um dos processos de 
conformação mecânica. Os forjamentos, junto com suas variações, aparecem 
como uma poderosa ferramenta do segmento metalúrgico e mecânico, fazen-
do necessário seu aprendizado para uma melhor atuação profissional. Afinal, 
esta ferramenta encontra-se disponível paratoda a indústria, em todos os ra-
mos, e se torna vital no segmento aeronáutico.
Continue os estudos sobre as peculiaridades e aplicações deste processo, 
alimente a usina de pensamentos com o conhecimento adquirido até aqui e 
busque novas tecnologias.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 71
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Referências bibliográficas
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dução de Sérgio Murilo Stamile Soares. Revisão técnica de Paulo Emílio Valadão 
de Miranda. Rio de Janeiro: LTC, 2002.
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ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986, v. 2
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Silva, Luiz Henrique de Almeida e Paulo Emílio Valadão de Miranda. 2. ed. Rio de 
Janeiro: Guanabara Dois, 1981.
LANGE. K. (ed.). Study Book of Forming Technology. Nova Iorque: Springer, 
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PRAKASH, D. X.; DIXIT, U.S. Modeling of metal forming and machining pro-
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RODRIGUES, J. M. C.; MARTINS, P. A. F. Tecnologia da deformação plástica. 
Aplicações industriais. Portugal: Escolar Editora, 2005, v. II.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 72
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ESTAMPAGEM E 
USINAGEM
3
UNIDADE
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Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Estudo do processo de estampagem 
e usinagem;
 Analisar cada processo, suas 
aplicações e características técnicas 
obtidas;
 Observar aspectos como 
aplicabilidade, viabilidade técnico-
econômica e eficiência produtiva.
 Estampagem
 Introdução
 Conformação geral
 Estampagem profunda
 Dobramento de chapas
 Aspectos mecânicos da 
estampagem profunda
 Usinagem
 Introdução
 Análise das variáveis 
operacionais da usinagem
 Ferramentas de corte
 Movimentos fundamentais da 
usinagem
 Variáveis que atuam no 
processo de usinagem
 Cinemática envolvida no 
processo de usinagem
 Fluído de corte
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Estampagem
São diversos os processos de conformação mecânica, e a estampagem é o 
que tratamos como um dos mais importantes dentro da indústria nos dias atuais. 
Inicialmente, podemos dividir a estampagem em dois grupos: o de conformação 
geral e o grupo de estampagem profunda/ embutimento/ estiramento.
Introdução
Vamos considerar, ao tratar do processo de estamparia, as condições em 
que o metal sofre a conformação.
O processo é usualmente realizado a frio. O metal, ao ser conformado, ad-
quire uma nova forma geométrica, 
plana ou oca que, por sua vez, foi pre-
viamente planejada e se dá conforme 
o formato das matrizes ou estampos, 
que fazem parte do processo.
Essa deformação é realizada com 
emprego de dispositivos especiais, tais 
como estampos ou matrizes, além das 
prensas. Nos casos de menor complexidade, como em um corte, a realização 
de apenas um processo se faz sufi ciente. No entanto, nos casos em que a pro-
fundidade ou forma do material for mais trabalhosa, fazem-se necessários dois 
ou mais processos para atender ao formato desejado.
EXPLICANDO
No geral, peças geométricas são obtidas a partir de um metal 
que se apresenta no formato de chapa e sofre a ação de 
pressão de uma ferramenta de corte conhecida por punção. 
Essas forças são aplicadas por meio de uma prensa que exer-
ce pressão diretamente no metal, que é apoiado sobre uma 
matriz. Assim que a ferramenta denominada “punção” penetra 
na matriz, o esforço compressivo é convertido em esforço de 
cisalhamento, levando a peça a romper-se.
Na Figura 1 é apresentado um esboço geral de uma matriz para corte. Na 
situação (a) ocorre o início da pressão, e na situação (b) o metal é cortado.
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Figura 1. Operação de corte. Fonte: CHIAVERINI, 1986.
Podemos estudar a operação e fazer uma relação matemática consideran-
do “s” a espessura do metal a ser conformado e “d” o diâmetro da ferramenta 
determinada “punção”. Temos dados experimentais que deram conta de que o 
metal conformado, fabricado de aços com baixa e média liga, bem como pun-
ções de aço temperado, devem apresentar a relação s/d, com um valor máximo 
de 1,2. Conforme experimentos, esse dado significa, a princípio, que a espes-
sura do metal a ser conformado deve ser igual ou menor que o diâmetro da 
ferramenta de corte a ser utilizado.
De grande importância no processo é, também, a questão do estabeleci-
mento dos valores de folga entre as ferramentas, isto é, a punção e a matriz ou 
estampo. O estabelecimento dessa folga é realizado em função da espessura 
do metal a ser conformado e do tipo do material. O gráfico a seguir é o resulta-
do de dados experimentais feitos em materiais que apresentam características 
diferentes e uma folga em função da espessura da chapa.
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Fonte: CHIAVERINI, 1986.
GRÁFICO 1. PUNÇÃO VERSUS MATRIZ
A curva vermelha demostra o comportamento do aço duro. A linha azul 
descreve o comportamento do latão e, por último, a linha verde representa as 
ligas não ferrosas, como o alumínio, por exemplo.
Conformação geral
No grupo de conformação geral são realizados processos em prensas tira-
deiras e em ferramentas denominadas rolos conformadores. Esses processos 
podem, ainda, ser processados por outros tipos mais específi cos de máquinas 
e ferramentas de conformação.
Os tipos principais de processos pertencentes a esse grupo são:
• Dobramento;
• Flagelamento;
• Rebordamento;
• Enrolamento parcial ou total;
• Nervuramento;
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 77
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• Estaqueamento;
• Pregueamento;
• Abaulamento;
• Coroamento;
• Gravação;
• Conformação de tubos e outros processos mais específicos.
No momento da operação de conformação, os esforços de flexão, que são 
responsáveis pelo dobramento da região deformada, desenvolvem tensões em 
uma superfície de compressão na superfície oposta da peça.
Nesse processo, a ação de um dispositivo denominado prensa-chapa ou 
sujeitador ocasiona, impreterivelmente, o aparecimento de esforços.
Todas as conformações apresentam aspectos com certo grau de complexi-
dade, que variam conforme a operação. Isto ocorre pois o processo pode ser 
realizado em diversos materiais, porém, na sua grande maioria, são realizados 
em chapas de aço com baixo teor do elemento carbono e ainda em ligas não 
ferrosas de cobre e alumínio.
Na Figura 2 são apresentadas diversas formas de chapas deformadas segun-
do processos de conformação simples, ou por uma sucessão de deformações.
Entre os modelos, observamos que o processo de dobramento apresenta 
diversos ângulos com diversos raios de concordância. Veremos alguns deles e 
suas principais utilidades.
É denominado flangeamento quando o processo de dobramento é realiza-
do em uma pequena faixa de tolerância dimensional existente na extremidade 
do esboço.
O rebordamento (ou agrafamento) também é um processo de dobramen-
to. Nesse caso, um dobramento completo ocorre na borda de um esboço. Nele, 
tem-se a borda dobrada, redobrada e unida a outra peça. Isso ocorre para que 
se possa formar uma junta agrafada, ou uma junção de fundos e laterais, como 
em recipientes cilíndricos ou latas pequenas.
O processo nomeado enrolamento da ponta, ou enrolamen-
to parcial ou total, tem o objetivo de reforçar a borda da peça 
ou determinar o acabamento final da peça trabalhada, au-
sentando a superfície de partes cortantes que dificultam 
a sua manipulação.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 78
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O processo de nervuramento tem o objetivo de empregar maior rigidez à 
peça trabalhada, caracterizando o visual do material conformado.
O processo de estaqueamento éuma operação que tem o objetivo de for-
mar duas ou mais peças, realizando o dobramento do metal na realização do 
enrugamento. Usualmente, após sua realização, temos peças que são partes 
de um futuro conjunto.
O processo de abaulamento é utilizado em tubos e tem como objetivo de-
finir as formas de trabalho do metal conformado. Quando aplicado em chapas 
metálicas, usualmente na produção de telhas metálicas, determina-se o seu 
perfil e formas.
A conformação de tubos é bastante variada, podendo ser constituída de 
diversos processos. Entre os principais, estão o processo de abaulamento de 
uma parte central, o dobramento simples, o processo de expansão de suas 
extremidades, o processo de redução do diâmetro e, ainda, a retração de suas 
extremidades.
Figura 2. Modelos de peças estampadas. Fonte: CHIAVERINI, 1986.
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Como é de se esperar, as ações resultam em diferentes condições de tensão 
em partes distintas das peças. Esse fator é fundamental e deve fazer parte do pla-
nejamento do processo, uma vez que o projeto deve conter cálculos de forças en-
volvidas nas prensas, além de punções determinando as forças de dobra e corte.
De todos os cálculos e forças envolvidos, o que se destaca é o cálculo de fl e-
xão, que são os geradores das forças de compressão e tração, ocorridos em la-
dos opostos da peça processada. Contudo, pode-se notar que, simplifi cadamen-
te, o tipo de esforço predominante é o de fl exão, conduzindo ao surgimento de 
forças de tração e compressão em lados opostos ao longo do metal conformado. 
Nesse momento, temos a diminuição da espessura e a deformação plástica do 
material, porém, convencionalmente denomina-se o processo de “dobramento”.
Estampagem profunda
O segundo grupo, de estampagem profunda, é determinado pelo processo 
de conformação plástica. As peças são, geralmente, produzidas de um chapa 
cortada, denominada disco ou, pelo fato de que pode apresentar qualquer for-
ma, “esboço”. Esse conjunto da divisão do processo de estampagem é formado 
pelos seguintes processos:
• Conformação por estampagem;
• Reestampagem e reestampagem reversa de copos;
• Conformação com estampagem, também chamado caixas;
• Conformação rasa com estampagem ou de painéis;
• Conformação profunda com estampagem de painéis.
Na Figura 3 temos o perfi l correspondente aos processos citados.
As tensões presentes no plano vertical têm sua passagem com o eixo de 
simetria. As chances de aparecimento de enrugamento no fl ange no decorrer 
do processo, ou ainda o aparecimento de pequenas falhas e trincas na posição 
lateral, adjacente ao fi nal da peça trabalhada, são idênticas.
Essa possível situação de igualdade de estados de forças de 
tensão confere o real processo de estampagem, contrário ao 
processo de conformação de caixas, onde essas forças são 
distribuídas em partes no decorrer da linha vertical da 
peça, entre o centro e as extremidades.
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Figura 3. Processos de estampagem profunda. Fonte: CHIAVERINI, 1986.
No processo de reestampagem dos metais, as chamadas caixas e os pai-
néis são formados a partir e conforme os seus respectivos formatos já estam-
pados. Esses materiais apresentam unicamente o seu centro deformado e com 
menores dimensões, causando, assim, uma forma geométrica idêntica à apre-
sentada em sua parte maior.
O denominado processo de reestampagem reversa de copos tem o ob-
jetivo de reduzir o diâmetro e formar um copo menor e concêntrico. Esse pro-
cesso ocorre dentro do copo maior e possui a peça inicial do processo. Assim, 
a deformação e a formação da nova peça acontecem dos fundos para a parte 
central da peça, ao passo que, no processo de reestampagem simples, a defor-
mação acontece do fundo para a parte externa da peça.
Ainda nesse processo, os painéis se mostram diferentes em relação às cai-
xas, pois apresentam suas formas irregulares e possuem formas geométricas 
retangulares e/ou trapezoidais para as caixas e painéis, respectivamente.
Dobramento de chapas
No dobramento, apresentado na Figura 4 e inicialmente em formato de tira, 
os esforços são aplicados em duas direções opostas, a fi m de exercer a fl exão 
e, consequentemente, a deformação plástica. Altera-se, assim, o formato da 
superfície plana. Após o processo, duas superfícies concorrentes serão apre-
sentadas, em ângulo, e formando, na junção, um raio de concordância.
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Figura 4. Fases do dobramento. Fonte: CHIAVERINI, 1986.
Os esforços de conformação se restringem às linhas das superfícies que 
concordam. Na região interna de concordância, devem aparecer esforços de 
compressão, ao passo que na região externa, mostra-se a força de tração. Uma 
eventual quebra do metal trabalhado ocorre na região externa e, na região 
interna, um possível enrugamento.
No entanto, enquanto na região externa temos a atuação de uma força de 
tração, na região interna, em sentido contrário, temos a atuação de uma força 
de compressão. No ponto perpendicular à peça trabalhada, em direção ao cen-
tro, as forças e tensões são nulas.
Esse ponto é denominado ponto neutro. Assim, a linha de união de to-
dos os pontos neutros ao longo da chapa é denominada linha neutra. Todas as 
linhas que correspondem aos pontos comprimidos e cortados entre as duas 
superfícies, tanto as externas quanto as internas, bem como o plano trans-
versal, não mantêm o comprimento que apresentavam no início. A linha que 
corresponde à superfície externa apresenta sua dimensão aumentada após 
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o dobramento, e a linha que corresponde à superfície interna apresenta sua 
dimensão diminuída após o dobramento. O comprimento que determinamos 
como linha neutra é usado como referência. Essa dimensão não apresenta va-
riação na conformação e, para o estudo do processo de conformação da peça, 
como também para o planejamento das dimensões da peça fi nal, esse aspecto 
deve ser considerado. A posição da linha neutra deve coincidir com a linha neu-
tra de simetria, que é exatamente o meio da peça a ser trabalhada. Depois do 
processo de conformação realizado, a linha neutra movimenta-se em direção 
à superfície interna.
A deformação plástica que surge na região do dobramento causa uma re-
dução de espessura da chapa devido à ação das tensões de tração; as tensões 
de compressão, por outro lado, tendem a aumentar a largura da chapa. Como 
a largura é muito maior que a espessura, o efeito de deformação plástica é 
desprezível num sentido, concentrando-se quase que somente ao longo da es-
pessura e causando pequenas distorções na seção transversal da chapa. Em 
relação à maneira de compensar a recuperação elástica nas operações de con-
formação, utiliza-se uma aplicação de maior intensidade de dobramento, isto 
é, de um ângulo de dobramento maior.
Aspectos mecânicos da estampagem profunda
Podemos classifi car os processos de estampagem quanto ao seu esboço 
circular, chamado de disco, e que recebe a forma fi nal de um copo. Este copo 
metálico, por meio de uma ação de forças, deforma-se em direção ao centro 
da matriz. Estas forças são realizadas pela ferramenta “punção”. Nesse mesmo 
movimento a ferramenta movimenta o sujeitador em direção à cavidade.
Na região das abas, a redução é gradativa no disco metálico. Com a redu-
ção da região central, a cavidade do estampo é penetrada. Todos os esforços 
estão na direção tangencial dos círculos, o que é chamado de compressão 
circunferencial. Essa força tende a enrugar a chapa, e é aplicada 
por meio da tensão de compressão, denominada, por sua vez, 
pressão de sujeição.
A Figura 5, apresenta, de forma geral, os diversos es-
forços atuantes na região de um corpo qualquer.
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Figura 5. Processo de estampagem profunda. Fonte: CHIAVERINI, 1986
Essa pressão de sujeição obrigatoriamente deve permitir o movimento da 
aba do disco no sentido do centro a fi m de evitar o aparecimento de rugas. É 
necessário, ainda, que forças de tração tragam essa parte para o centro. Te-
mos, assim, as tensões de estiramento radial. Nesses casos, os esforços de 
atrito são dependentes dos níveis de tensão de sujeição.
No caso de chapas fi nas, a tensão de sujeição deve ser aplicada com maior 
intensidade. E, em chapas espessas, não existe a necessidade de aplicação de 
força, uma vez que não temos o enrugamento das abas. A classifi cação dos 
produtos estampados baseia-se no formato da peça conformada, no tipo de 
estampagem, no processo e no material.
Usinagem
Podem ser entendidos como processos de usinagem aqueles que conferem às 
peças uma determinada forma, a alteração de sua forma, a alteração de suas dimen-
sões, fi nalização ou acabamento ou, ainda, a combinação desses processos, caracte-
rizada pela produção de cavaco.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 84
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Introdução
A despeito da fabricação de peças segundo os processos metalúrgicos prin-
cipais, como fundição e forjamento, é sabido que sempre se formam superfí-
cies irregulares ou com aspecto grosseiro. Para o Professor Chiaverini (1986), 
engenheiro e professor da Escola Politécnica da USP, falecido em 2011, na usi-
nagem, uma porção da peça é removida devido à ação de um elemento de-
nominado ferramenta de corte. A ação dessa ferramenta produz um resíduo 
conhecido por cavaco, frequentemente caracterizado por uma forma irregular. 
A Figura 6 apresenta esses elementos.
Figura 6. Tipos de cavacos produzidos na usinagem. Fonte: CHIAVERINI, 1986
A usinagem consiste em um processo que melhora o acabamento das peças 
e pode abranger os seguintes aspectos:
• Acabamento superfi cial de peças que foram fundidas ou conformadas 
mecanicamente;
• Estabelecimento de aspectos não convencionais;
• Obtenção de peças com diferentes formatos a partir de blocos metálicos.
As operações que envolvem a usinagem são diversas, em função das grandes 
quantidades de formas e possibilidades que o processo pode ser empregado.
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CONTEXTUALIZANDO
Sob o ponto de vista histórico, os estudos sistemáticos acerca da tecnolo-
gia de usinagem só tiveram início no século XIX. Esses estudos foram res-
ponsáveis pela evolução das novas formas de corte, pelo desenvolvimento 
de novos materiais na confecção de outras máquinas mais versáteis e 
duradouras e, por fim, pelo processo de industrialização na forma como o 
conhecemos atualmente.
A usinagem é classificada da seguinte forma:
• Torneamento: consiste na rotação da peça que fica presa no eixo prin-
cipal do torno. Nesse processo, a peça é levada a rotacionar em seu eixo 
ao mesmo tempo em que uma ferramenta de corte se movimenta em de-
terminadas trajetórias. As principais modalidades desse procedimento são: 
torneamento cilíndrico, cônico, de perfis, perfilhamento, faceamento e ros-
queamento;
• Aplainamento: consiste no processo de usinagem de superfícies planas 
ou curvas que ocorre com o fresamento. Nesse processo, a medida em que a 
peça e a ferramenta de corte se movimentam, no sentido horizontal ou verti-
cal, ocorre a remoção do cavaco. Aqui, o cavaco removido apresenta forma de 
fita, característico do processo;
• Furação: consiste na execução de furos, frequentemente cilíndricos, nas 
peças. Nesse processo, um elemento, peça ou ferramenta gira enquanto outra 
peça ou ferramenta se movimenta em sentido retilíneo. As principais modali-
dades de furo são: furação em cheio, escareamento, escalonada, furação de 
centros e trepanação;
• Mandrilamento: o mandrilamento tem por objetivo a aquisição de formas 
frequentemente cilíndricas com a utilização de uma ou mais ferramentas de 
barra. De forma geral, o processo envolve as seguintes operações: mandrila-
mento cilíndrico, radial, cônico etc.;
• Fresamento: a aplicação do processo de fresamento presta-se às mais 
variadas formas de superfícies. A multiaplicação deve-se ao fato do emprego 
de diversas ferramentas de corte. Existem dois tipos principais de fresamento: 
o cilíndrico tangencial e o fresamento frontal;
• Serramento: trata-se do seccionamento das peças com a utilização de 
ferramentas multicortantes. A dinâmica do corte é parecida com as anteriores, 
e pode ser retilíneo ou circular;
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 86
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 86 13/08/2019 12:37:20
• Brochamento: no brochamento, para a obtenção de superfícies das mais 
variadas, são empregadas ferramentas também variadas. A ferramenta ou a 
peça desloca-se em trajetória retilínea ao eixo da ferramenta de corte;
• Roscamento: para a obtenção de superfícies rosqueadas interna ou ex-
ternamente, nas superfícies cilíndricas ou cônicas, as ferramentas ou as peças 
giram uma em relação a outra de acordo com uma trajetória que pode ser re-
tilínea, paralela ou, ainda, em ângulo ao eixo de rotação;
• Retificação: o processo de retificação é geralmente empregado na ob-
tenção de superfícies lisas. Essas, são produzidas geralmente através de um 
material abrasivo tido como rebolo.
A Figura 7, a seguir, apresenta alguns dos processos supracitados.
Figura 7. Principais tipos de torneamento. Fonte: KIMINAMI, 2007
A usinagem engloba outros processos que podem ser consultados e pesqui-
sados na literatura, tais como:
• Brunimento;
• Lapidação;
• Espelhamento;
• Polimento;
• Afiação;
• Limagem;
• Rosqueteamento.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 87
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 87 13/08/2019 12:37:21
São estes os processos convencionais de usinagem. Também são encontra-
dos, na bibliografi a sobre o tema, outros processos tidos como não convencio-
nais, tais como:
• Remoção térmica;
• Remoção química;
• Remoção eletroquímica;
• Remoção por ultrassom;
• Remoção por jato d’água.
Análise das variáveis operacionais da usinagem
Na usinagem, o procedimento característico do processo é a movimentação 
da peça de aresta cortante. Em todo caso, a referência majoritária é que a peça 
esteja sempre parada.
O princípio básico, no entendimento da usinagem, está na análise da movi-
mentação entre peça e ferramenta de corte. Na Figura 8 é apresentado o torno 
e suas características principais.
Figura 8. Torno universal e principais características. Fonte: STOETERAU, 2009.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 88
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 88 13/08/2019 12:37:22
O torneamento, em termos gerais, é a operação segundo a qual um sólido 
indefinido é posto a rotacionar em torno do eixo da máquina operatriz que, 
por sua vez, faz a ação de usinagem. Nesse processo, uma ferramenta de corte 
remove material da periferia dessa peça de modo a transformá-la em algo me-
lhor definido e em dimensões específicas (CHIAVERINI, 1986).
Na Figura 9, é apresentado com mais detalhes um torno e seus elementos 
principais.
Figura 9. Torno e elementos principais. Fonte: CHIAVERINI, 1986.
O torno apresentado é conhecido ou denominado torno mecânico, torno pa-
ralelo ou universal. É o tipo mais comum, prestando a uma grande quantidade de 
operações de usinagem. Suas partes principais podem ser observadas a seguir:
• Base: responsável por resistir às deformações e amortecer as vibrações 
do processo de usinagem;
• Placa giratória, árvore, cabeçote fixo: conjunto responsável pela fixação 
da peça. A árvore é, ainda, responsável por transferir o movimento de rotação 
contínuo à peça;
• Ferramenta de corte: responsável por remover partes da peça de forma 
a alterar as suas características superficiais;
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 89
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 89 13/08/2019 12:37:22
• Caixa de câmbio: responsável pela alteração da velocidade da árvore. Al-
guns materiaispossuem velocidades de trabalho distintas segundo suas carac-
terísticas físico-mecânicas;
• Carro transversal, porta-ferramenta e avental: projetados para reali-
zar movimentos longitudinais e transversais na operação de usinagem. Dessa 
forma, a ferramenta pode deslizar segundo uma linha oblíqua, o que confere 
ao sistema uma maior versatilidade para compor peças. A mudança de direção 
e angulação são variáveis e muito importantes na usinagem, sendo elementos 
fundamentais na confi guração fi nal das peças;
• Cabeçote móvel: tem por fi nalidade suportar as peças que giram.
Há outras máquinas, cada qual com inovações que muito auxiliam a indús-
tria moderna. Esse material apresenta uma limitação de espaço e, por isso, 
é importante buscar na literatura outras metodologias de usinagem e, assim, 
aumentar e potencializar o conhecimento.
Ferramentas de corte
Esse importante utensílio ocupa lugar de destaque no processo de usinagem 
uma vez que é o responsável direto pela forma da peça. A Figura 10 apresenta 
as características principais das ferramentas de corte empregadas na usinagem.
Figura 10. Ferramenta de corte de aresta única e principais características. Fonte: CHIAVERINI, 1986.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 90
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 90 13/08/2019 12:37:23
Embora diversas quanto à aplicabilidade, as ferramentas devem atender 
a algumas exigências para um material de corte eficiente, sendo elas: resistir 
a altas e baixas temperaturas, apresentar tenacidade para resistir aos esfor-
ços promovidos pelo corte e impactos, resistir a abrasão, não ser reativo aos 
materiais que compõem as peças, além de ser economicamente acessível, são 
alguns dos atributos requeridos por esses materiais.
DICA
A princípio, não há material que apresente todas as exigências para um 
material de corte eficiente. Logo, sugere-se que se realize uma avaliação 
prévia das características dos materiais envolvidos e, assim, que se esco-
lha o que melhor atende às necessidades do projeto.
A seguir, temos uma classificação dos materiais de corte mais comumente 
conhecidos no mercado.
• Aços ferramenta: materiais dessa classe são constituídos por uma baixa 
concentração de carbono, em torno de 1,5%, e uma porcentagem ainda me-
nor de outros constituintes. Sua dureza advém de tratamento térmico, fazendo 
com que a resistência ao quente fique em torno de 200°C. A velocidade de 
trabalho é frequentemente baixa e, portanto, faz com que o uso de aços de 
alta resistência seja não recomendado. Em aplicações secundárias, como as 
empregadas a limas, a recomendação é para que seja utilizada poucas vezes 
ou mesmo uma única vez. A melhora na qualidade desse material pode ser 
alcançada adicionando-se pequenas quantidade de Cr, V e W à sua composição;
• Aços rápidos comuns: esses materiais, tratados termicamente, apresen-
tam características de dureza elevada associadas ao incremento de Mo em sua 
composição. O Mo fora uma alternativa mais econômica se comparada ao W, Cr 
e V, empregado nas ligas graças ao avanço tecnológico relacionado à Segunda 
Guerra Mundial e à diminuição dos estoques naturais de W. Se comparado ao 
W, os aços rápidos a base de Mo são mais baratos. Esses materiais também 
permanecem funcionais a temperaturas em torno de 600°C, além de possuí-
rem grande resistência a abrasão e permitirem uma velocidade de trabalho de 
corte alta comparativamente aos aços ferramentas;
• Aços rápidos ao cobalto: tal como os aços rápidos comuns, para o caso 
do emprego do Co, o objetivo é melhorar aspectos mecânicos como a resis-
tência ao desgaste, à dureza e às temperaturas elevadas de usinagem. Uma 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 91
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 91 13/08/2019 12:37:23
pequena porcentagem de Co da ordem de 5 a 12% traz grandes benefícios ao 
uso na usinagem, no entanto, como ponto negativo, pode-se citar a diminuição 
da tenacidade;
• Ligas fundidas: as ligas metálicas quase sempre são tratadas superficial-
mente a fim de se adquirir novas propriedades para desempenhar com mais 
eficiência a usinagem. Nesse sentido, o TiN (nitreto de titânio) constitui, dentre 
os tratamentos citados, um dos mais sofisticados. O processo é realizado por 
meio da Deposição Física de Vapor (PVD), em que uma lâmina de 1 a 3 mm de 
TiN é depositada na superfície a ser tratada. Esse processo confere uma maior 
resistência à ferramenta reduzindo o desgaste de sua face e do flanco e auxi-
liando, ainda, na redução do coeficiente de atrito e na proteção do metal contra 
a ação da temperatura;
• Carbonetos sinterizados: os materiais sinterizados são geralmente aque-
les produzidos através de processos relacionados à metalurgia do pó. Apresen-
tam uma estrutura cristalina fina com grande uniformidade e possuem pouco 
potencial na formação de trincas e tensões internas. A dureza da ferramenta 
está relacionada a uma composição diversa de metais, W = 17%, Cr = 33%, Co = 
44%, Fe = 3%, que faz com que o material apresente grande resistência a altas 
temperaturas, cerca de 800°C;
• Cerâmicas de corte: a utilização das cerâmicas no processo de usinagem 
constitui um marco essencial no desenvolvimento de campo da metalurgia. 
Seu emprego ocorre principalmente nos processos em que são envolvidas al-
tas temperaturas, geralmente associadas à usinagem de metais duros e ligas 
especiais. A característica principal é a potencialidade de se utilizar avanços 
curtos (0,1 mm/rot) e altas velocidades de corte. A utilização das cerâmicas con-
fere um ótimo acabamento, ao mesmo tempo que exige do operador grande 
atenção pois, devido a essas solicitações, a sua durabilidade é menor e, portan-
to, é necessária a constante troca;
• Diamantes: os diamantes são os materiais mais duros da terra. No mer-
cado, são classificados em naturais e sintéticos. Os naturalmente encontrados 
possuem limitações em sua utilização, sendo geralmente empregados onde as 
exigências mecânicas se prestam mais significativamente à usinagem de preci-
são ou onde seja necessária uma maior qualidade superficial, tal qual a experi-
mentada no polimento.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 92
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 92 13/08/2019 12:37:23
Em função da afi nidade química 
existente entre ferro e carbono, a usi-
nagem de aços não é recomendada. 
Basicamente, o contato entre peça e 
ferramenta faz com que o carbono, 
em função da grande temperatura, 
transforme-se em grafi te, conduzindo 
a um rápido desgaste da ferramenta.
Diamantes sintéticos são constituí-
dos por partículas fi nas em uma gra-
nulação tal que possa conferir à fer-
ramenta de corte uma confi guração 
homogênea e densa. O processo de 
sintetização do diamante é realizado 
com cobalto a altas pressões (6000 a 
7000 Mpa) e altas temperaturas (1400 
a 2000 C). Geralmente é empregado na usinagem de metais leves como latão, 
cobre, bronze, estanho, plásticos, asbesto, fi bras reforçadas de vidro carbono, 
carvão grafi te e metal duro pré-sinterizado. O emprego em acabamento e des-
baste é largamente realizado, e há especial aplicação na usinagem de ligas à 
base de alumínio-silício, que são de usinagem complexa.
Movimentos fundamentais da usinagem
De forma geral, a peça fi ca parada, sendo o movimento mais frequente-
mente realizado pela ferramenta. Obviamente, o movimento vai depender das 
características fi nais das peças. Deve-se distinguir, assim, duas espécies de mo-
vimentos fundamentais:
• Os que causam a direta remoção de cavaco;
• Os que não tomam parte direta na formação do cavaco.
A origem da remoção de cavaco em determinada peça está relacionada ao 
movimento efetivo de corte, que, frequentemente, é o produto do movimento 
de corte e do movimento de avanço. A Figura 11, a seguir, apresenta de forma 
geral os principais movimentos em relação a qualquer peça.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 93
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Figura 11. Principais movimentos de uma peça. Fonte: STOETERAU, 2009.
Oprocesso de usinagem é realizado a partir de algumas etapas de movi-
mentos que se dão entre peça e a ferramenta de corte. São abordados, a se-
guir, os fundamentos de cada movimento:
• O movimento de corte: Consiste na movimentação entre a peça e a fer-
ramenta de corte;
• O movimento de avanço: Consiste na movimentação entre a peça e a 
ferramenta de corte, que, juntamente com o movimento de corte, origina um 
levantamento repetido ou contínuo de cavaco. O movimento de avanço é o 
produto de diversos outros movimentos resultantes. Podemos citar, como 
exemplo, o movimento de avanço principal e o movimento de avanço lateral;
• O movimento efetivo de corte: Consiste no movimento resultante dos 
movimentos de corte e de avanço, realizados simultaneamente;
• O movimento de profundidade: Consiste no movimento entre a peça e a 
ferramenta em que a espessura da camada de material removida é previamen-
te determinada.
A Figura 12 apresenta alguns produtos que passaram por alguns processos 
de usinagem. Note que a cada etapa é gerado cavaco.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 94
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 94 13/08/2019 12:37:30
Variáveis que atuam no processo de usinagem
Diversos estudos têm sido realizados de forma a se entender as diversas for-
ças que atuam na usinagem, principalmente aquelas realizadas entre as ferra-
mentas de corte, as forças exercidas na ferramenta e as forças do material da 
peça sobre o cavaco.
A seguir é apresentado um diagrama esquemático das princi-
pais forças atuantes no processo de usinagem. A partir de um 
ângulo ф relacionado à superfície usinada, chamado de ângu-
lo de cisalhamento, é produzido um cavaco contínuo 
e o corte superfi cial paralelo à superfície original é 
formado. A Figura 13, apresenta as principais for-
ças que atuam em uma ferramenta.
Figura 12. Sequência de usinagem. Fonte: STOETERAU, 2009.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 95
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 95 13/08/2019 12:37:31
Figura 13. Representação das principais forças que atuam em uma ferramenta. Fonte: CHIAVERINI, 1986.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 96
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 96 13/08/2019 12:37:33
A ferramenta exerce uma força R sobre o cavaco. Essa força, tal como das 
análises de forças realizadas no campo da física, é decomposta em duas com-
ponentes principais:
Fn = componente normal
Ff = componente de atrito
Para o mesmo autor, a componente Ff representa a resistência de atrito que 
o cavaco encontra ao deslizar sobre a face da ferramenta. Segundo as forças de 
equilíbrio da física envolvida no processo, o cavaco deve fi car sujeito a uma força 
de reação R’, igual e oposta, da peça no plano de cisalhamento com as compo-
nentes Fn e Fs de cisalhamento nesse plano. O coefi ciente de atrito µ entre ca-
vaco e a ferramenta de corte pode, ainda, ser determinado segundo a equação:
µ = Fl+Fctgα/Fc-Fltgα
A força total de corte é obtida segundo a expressão:
W = Fc/So
Onde So corresponde à área da seção transversal do cavaco antes de sua 
remoção pela peça.
Cinemática envolvida no processo de usinagem
O principal movimento da operatriz produz o corte na peça. O avanço, por 
exemplo, é o movimento relativo da ferramenta sobre a peça para cada curso da 
máquina, sendo expresso em mm por curso ou revolução.
A velocidade de corte representa a velocidade periférica ou superfi cial da 
peça em relação à ferramenta. Nos casos mais comuns em processo de tornea-
mento, pode ser expressa em m/min segundo a equação a seguir:
v = π.D.N/1000
v = velocidade de corte, em m/min.
D = diâmetro da peça, em mm
N = número de revoluções por min.
Outro aspecto importante a ser analisado é a profundidade de corte, essa seria 
a relação de distância entre a superfície da peça e o fundo do corte. É uma medida 
em direção reta à superfície de trabalho da peça, comumente expressa em mm.
Para uma peça de diâmetro d1 a ser usinada e d2 o diâmetro da peça usina-
da, a profundidade de corte pode ser obtida pela equação:
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 97
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 97 13/08/2019 12:37:33
P = d1-d2/2
A força principal de corte é expressa segundo a relação:
p = Ks.S
S = área de seção do cavaco
Ks = pressão específi ca de corte, que para uma secção de cavaco correspon-
dente a 1mm2.
A pressão específi ca é dada pela seguinte expressão:
ks= K.Sα
Nessa expressão, K é uma constan-
te que depende essencialmente das 
condições de corte, como geometria 
da ferramenta, ângulos de trabalho, 
propriedades mecânicas da peça, área 
de secção do cavaco etc. O alfa é uma 
constante que depende do tipo de ma-
terial sob usinagem (aço, ferro fundido 
etc.) e não das propriedades mecâni-
cas de cada material. É importante 
ressaltar que a determinação dos va-
lores a partir das expressões apresentadas depende de diversos fatores. Entre 
os principais, estão os listados a seguir:
• Operação de corte (torneamento, fresamento etc.);
• Condições da máquina operatriz;
• Condições de ferramenta de corte, sua geometria e qualidade;
• Tipo de corte, contínuo ou interrompido;
• Material sob usinagem, se liga, fundida, forjada, encruada etc.;
• Condições de refrigeração, etc.
Fluido de corte
Os fluidos são essenciais nas operações de usinagem, pois, a exceção 
do ferro fundido, a maioria dos metais e ligas só podem ser usinadas com 
a utilização de um fluido. A utilização dos fluidos é importante pois permi-
te uma melhor usinagem, fornece rapidez ao processo e proporciona um 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 98
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 98 13/08/2019 12:37:39
melhor acabamento. Os fluidos permitem não só o res-
friamento das ferramentas e da peça, como também a 
formação de uma película protetora que impede a solda-
gem da ferramenta ao cavaco, além da corrosão do sistema 
de usinagem.
São apresentadas, no Quadro 1, algumas recomendações para a utiliza-
ção de fluidos em algumas operações de usinagem.
QUADRO 1. UTILIZAÇÃO DE FLUIDOS EM OPERAÇÕES DE USINAGEM
MATERIAL TORNEAMENTO FRESAMENTO 
DE TOPO
PERFURAÇÃO ABERTURA DE 
ROSCAS
Aço de 
baixo C Compostos 
sintéticos ou 
óleos solúveis 
1: 20. Óleos 
clorinatados 
ou sulfuriza-
dos para aços 
mais duros.
Com ferramen-
tas de metal 
duro, pode-se 
prescindir de 
fl uidos.
Óleo mineral 
sulfurizado 
ou óleo 
solúvel para 
serviço 
pesado 1: 
20. Com 
metal duro, 
prefere-se 
compostos 
sintéticos.
Fluidos 
sintéticos 
(químicos). 
Óleo mineral 
sulfoclorina-
tado. Óleo 
de gordura. 
Óleo solúvel. 
1: 10 de ser-
viço pesado 
em corte 
com metal 
duro.
Óleos 
sulfuriza-
dos. Óleos 
minerais 
sulfoclorina-
tados. Óleo 
de gordura. 
Óleos para 
serviço leve 
ou pesado.
Ferro 
fundido Corte seco, 
quando usina-
dos com metal 
duro. Óleo 
solúvel 1: 20 
para garantir 
pequena quan-
tidade de pó; 
pode auxiliar 
em usinagem 
de acaba-
mento. Óleo 
solúvel para 
serviço pesado 
ou óleos 
sulfoclorinata-
dos para peças 
mais duras.
Corte seco, 
com metal 
duro. Maior 
quanti-
dade de 
lubrifi cante 
que no tor-
neamento. 
Óleo solúvel 
para serviço 
pesado ou 
aditivos 
sulfoclorina-
tados.
Corte seco 
ou óleos so-
lúveis. Óleos 
de pressão 
extrema 
para grandes 
avanços.
Corte seco 
ou fl uidos 
sintéticos 
(químicos) 
para serviço 
pesado. 
Óleos solú-
veis clorina-
tados-sul-
furizados 
de serviço 
médio a 
pesado.
Compostos Compostos 
sintéticos ou 
óleos solúveis 
sintéticos ou 
óleos solúveis 
1: 20. Óleos 
clorinatados 
óleos solúveis 
1: 20. Óleos 
clorinatados 
ou sulfuriza-
dos para aços 
clorinatados 
ou sulfuriza-
dos para aços 
mais duros.
Com ferramen-
Óleo mineral 
dos para aços 
mais duros.
Com ferramen-
tas de metal 
Óleo mineral 
sulfurizado 
Com ferramen-
tas de metal 
duro, pode-se 
prescindir de 
Óleo mineral 
sulfurizado 
ou óleo 
solúvel para 
duro, pode-se 
prescindir de 
fl uidos.
solúvel para 
serviço 
pesado 1: 
prescindir de 
solúvel para 
pesado 1: 
20. Com 
metal duro, metal duro, 
prefere-se 
compostos 
Fluidos 
sintéticos 
Corte seco, 
metal duro, 
prefere-secompostos 
sintéticos.
sintéticos 
(químicos). 
Óleo mineral 
Corte seco, 
quando usina-
dos com metal 
compostos 
sintéticos.
(químicos). 
Óleo mineral 
sulfoclorina-
tado. Óleo 
quando usina-
dos com metal 
duro. Óleo 
solúvel 1: 20 
Óleo mineral 
sulfoclorina-
tado. Óleo 
de gordura. 
Óleo solúvel. 
quando usina-
dos com metal 
duro. Óleo 
solúvel 1: 20 
para garantir 
de gordura. 
Óleo solúvel. 
1: 10 de ser-
viço pesado 
Óleos 
sulfuriza-
solúvel 1: 20 
para garantir 
pequena quan-
tidade de pó; 
Óleo solúvel. 
1: 10 de ser-
viço pesado 
em corte 
sulfuriza-
dos. Óleos 
minerais 
para garantir 
pequena quan-
tidade de pó; 
pode auxiliar 
em usinagem 
Corte seco, 
com metal 
viço pesado 
em corte 
com metal 
duro.
dos. Óleos 
minerais 
sulfoclorina-
tados. Óleo 
pequena quan-
tidade de pó; 
pode auxiliar 
em usinagem 
de acaba-
mento. Óleo 
Corte seco, 
com metal 
duro. Maior 
quanti-
com metal 
sulfoclorina-
tados. Óleo 
de gordura. 
Óleos para 
em usinagem 
de acaba-
mento. Óleo 
solúvel para 
serviço pesado 
duro. Maior 
quanti-
dade de 
lubrifi cante 
tados. Óleo 
de gordura. 
Óleos para 
serviço leve 
mento. Óleo 
solúvel para 
serviço pesado 
ou óleos 
sulfoclorinata-
dade de 
lubrifi cante 
que no tor-
neamento. 
Óleos para 
serviço leve 
ou pesado.
serviço pesado 
ou óleos 
sulfoclorinata-
dos para peças 
mais duras.
lubrifi cante 
que no tor-
neamento. 
Óleo solúvel 
Corte seco 
ou óleos so-
ou pesado.
Corte seco 
ou óleos so-
sulfoclorinata-
dos para peças 
mais duras.
neamento. 
Óleo solúvel 
para serviço 
pesado ou 
lúveis. Óleos 
de pressão 
ou óleos so-
dos para peças 
mais duras.
para serviço 
pesado ou 
aditivos 
sulfoclorina-
lúveis. Óleos 
de pressão 
extrema 
para grandes 
sulfoclorina-
tados.
de pressão 
extrema 
para grandes 
avanços.
sulfoclorina-
para grandes 
avanços.
Corte seco 
ou fl uidos 
Corte seco 
ou fl uidos 
sintéticos 
(químicos) 
sintéticos 
(químicos) 
para serviço 
pesado. 
(químicos) 
para serviço 
pesado. 
Óleos solú-Óleos solú-
veis clorina-
tados-sul-
veis clorina-
tados-sul-
furizados 
de serviço 
furizados 
de serviço 
médio a 
pesado.pesado.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 99
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 99 13/08/2019 12:37:39
Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 239x.
MATERIAL TORNEAMENTO FRESAMENTO 
DE TOPO
PERFURAÇÃO ABERTURA DE 
ROSCAS
Aço
inoxidável 
Óleo mineral 
sulfoclorinatado. 
Óleo solúvel para 
serviço médio a 
pesado 1: 5. Com 
metal duro, às 
vezes corte seco.
Óleos solúveis 
para serviço 
médio e pesado 
1: 5. Para cortes 
de acabamento, 
os óleos sintéti-
cos para serviço 
leve podem ser 
melhores.
Óleo mineral 
sulfoclorinatado 
ou óleo mineral-
-gordura. Para 
serviço médio a 
pesado. Óleos 
solúveis, com S 
e Cl para brocas 
de metal duro.
Para aços 
inoxidáveis de 
usinagem fácil: 
óleo solúvel para 
serviço médio a 
pesado. Outros 
aços inoxidáveis: 
óleo mineral sul-
foclorinatado ou 
mistura de óleo 
de gordura.
Ligas de 
alumínio Corte a seco ou óleos 
solúveis leves 1: 15 a 
1: 30 ou querosene 
preferivelmente com 
óleo.
Há vários óleos e 
fl uidos sintéticos 
(químicos) produzi-
dos especialmente 
para usinagem de 
alumínio.
O mesmo que para 
o torneamento.
Óleo solúvel 1: 15 
para brocas de 
metal duro, corte 
leve, eventualmen-
te com enxofre e 
cloro. Compostos 
especiais.
Óleo solúvel sulfo-
clorinatado para 
vida mais longa 
das ferramentas 
maiores e altas 
velocidades, óleo 
para serviço 
pesado. Óleo de 
gordura.
Ligas à 
base de 
níquel
Óleo mineral-gordura 
sulfoclorinatado para 
serviço pesado e 
óleos solúveis sulfo-
clorinatados.
O mesmo que para 
o torneamento.
Óleos minerais ou 
de gordura sulfo-
clorinatados para 
serviço médio ou 
pressão extrema 
ou combinações.
O mesmo que para 
perfuração.
Cobre e 
latão
Óleo solúvel comum 
ou óleo solúvel clori-
natado. Cuidado com 
manchas.
Óleo solúvel 
comum 1: 30 ou 
mistura de óleo 
mineral-gordura.
Óleo solúvel 1: 20 
ou clorinatado. 
Óleo mineral-gor-
dura leve.
Óleo mineral-gor-
dura, leve. Para 
cortes maiores, 
óleo sulfurizado ou 
clorinatado.
Notas Óleos solúveis: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
Óleos comuns: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
tes e sem cheiro.
Óleos gordos: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
Óleo mineral Óleo mineral 
sulfoclorinatado. 
Óleo solúvel para 
Óleo mineral 
sulfoclorinatado. 
Óleo solúvel para 
serviço médio a 
sulfoclorinatado. 
Óleo solúvel para 
serviço médio a 
pesado 1: 5. Com 
metal duro, às 
Óleo solúvel para 
serviço médio a 
pesado 1: 5. Com 
metal duro, às 
vezes corte seco.
pesado 1: 5. Com 
metal duro, às 
vezes corte seco.
Óleos solúveis 
para serviço 
vezes corte seco.
Óleos solúveis 
para serviço 
médio e pesado 
1: 5. Para cortes 
Óleos solúveis 
para serviço 
médio e pesado 
1: 5. Para cortes 
de acabamento, 
os óleos sintéti-
Corte a seco ou óleos 
médio e pesado 
1: 5. Para cortes 
de acabamento, 
os óleos sintéti-
cos para serviço 
Corte a seco ou óleos 
solúveis leves 1: 15 a 
1: 30 ou querosene 
de acabamento, 
os óleos sintéti-
cos para serviço 
leve podem ser 
melhores.
Óleo mineral 
sulfoclorinatado 
Corte a seco ou óleos 
solúveis leves 1: 15 a 
1: 30 ou querosene 
preferivelmente com 
óleo.
os óleos sintéti-
cos para serviço 
leve podem ser 
melhores.
Óleo mineral 
sulfoclorinatado 
ou óleo mineral-
-gordura. Para 
Corte a seco ou óleos 
solúveis leves 1: 15 a 
1: 30 ou querosene 
preferivelmente com 
óleo.
Há vários óleos e 
leve podem ser 
sulfoclorinatado 
ou óleo mineral-
-gordura. Para 
serviço médio a 
solúveis leves 1: 15 a 
1: 30 ou querosene 
preferivelmente com 
Há vários óleos e 
fl uidos sintéticos 
(químicos) produzi-
sulfoclorinatado 
ou óleo mineral-
-gordura. Para 
serviço médio a 
pesado. Óleos 
solúveis, com S 
preferivelmente com 
Há vários óleos e 
fl uidos sintéticos 
(químicos) produzi-
dos especialmente 
para usinagem de 
O mesmo que para 
o torneamento.
serviço médio a 
pesado. Óleos 
solúveis, com S 
e Cl para brocas 
de metal duro.
Para aços 
inoxidáveis de 
fl uidos sintéticos 
(químicos) produzi-
dos especialmente 
para usinagem de 
alumínio.
O mesmo que para 
o torneamento.
solúveis, com S 
e Cl para brocas 
de metal duro.
Para aços 
inoxidáveis de 
usinagem fácil: 
(químicos) produzi-
dos especialmente 
para usinagem de 
alumínio.
O mesmo que para 
o torneamento.
Óleo mineral-gordura 
e Cl para brocas 
de metal duro.
inoxidáveis de 
usinagem fácil: 
óleo solúvel para 
serviço médio a 
para usinagem de 
Óleo mineral-gordura 
sulfoclorinatado para 
serviço pesado e 
usinagem fácil: 
óleo solúvel para 
serviço médio a 
pesado. Outros 
aços inoxidáveis: 
Óleo solúvel 1: 15 
para brocas de 
Óleo mineral-gordura 
sulfoclorinatado para 
serviço pesado e 
óleos solúveis sulfo-
clorinatados.
óleo solúvel para 
serviço médio a 
pesado. Outros 
aços inoxidáveis: 
óleo mineral sul-
foclorinatado ou 
Óleo solúvel 1: 15 
para brocas de 
metal duro, corte 
leve, eventualmen-
Óleo mineral-gordura 
sulfoclorinatado para 
serviço pesado e 
óleos solúveis sulfo-
clorinatados.
pesado. Outros 
aços inoxidáveis: 
óleo mineral sul-
foclorinatado ou 
mistura de óleo 
de gordura.
Óleo solúvel 1: 15 
para brocas de 
metal duro, corte 
leve, eventualmen-
te com enxofre e 
sulfoclorinatado para 
serviço pesado e 
óleos solúveis sulfo-clorinatados.
Óleo solúvel comum 
ou óleo solúvel clori-
aços inoxidáveis: 
óleo mineral sul-
foclorinatado ou 
mistura de óleo 
de gordura.
metal duro, corte 
leve, eventualmen-
te com enxofre e 
cloro. Compostos 
especiais.
óleos solúveis sulfo-
O mesmo que para 
o torneamento.
Óleo solúvel comum 
ou óleo solúvel clori-
natado. Cuidado com 
manchas.
mistura de óleo 
de gordura.
leve, eventualmen-
te com enxofre e 
cloro. Compostos 
especiais.
Óleo solúvel sulfo-
clorinatado para 
O mesmo que para 
o torneamento.
Óleo solúvel comum 
ou óleo solúvel clori-
natado. Cuidado com 
manchas.
cloro. Compostos 
Óleo solúvel sulfo-
clorinatado para 
vida mais longa 
das ferramentas 
O mesmo que para 
o torneamento.
Óleo solúvel comum 
ou óleo solúvel clori-
natado. Cuidado com 
Óleos solúveis
Óleo solúvel sulfo-
clorinatado para 
vida mais longa 
das ferramentas 
maiores e altas 
natado. Cuidado com 
Óleo solúvel 
Óleos solúveis
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
clorinatado para 
vida mais longa 
das ferramentas 
maiores e altas 
velocidades, óleo 
para serviço 
Óleos minerais ou 
de gordura sulfo-
Óleo solúvel 
comum 1: 30 ou 
mistura de óleo 
Óleos solúveis
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
Óleos comuns
tes e sem cheiro.
das ferramentas 
maiores e altas 
velocidades, óleo 
para serviço 
pesado. Óleo de 
gordura.
Óleos minerais ou 
de gordura sulfo-
clorinatados para 
serviço médio ou 
Óleo solúvel 
comum 1: 30 ou 
mistura de óleo 
mineral-gordura.
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
Óleos comuns
tes e sem cheiro.
Óleos gordos
velocidades, óleo 
para serviço 
pesado. Óleo de 
gordura.
Óleos minerais ou 
de gordura sulfo-
clorinatados para 
serviço médio ou 
pressão extrema 
ou combinações.
comum 1: 30 ou 
mistura de óleo 
mineral-gordura.
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
Óleos comuns
tes e sem cheiro.
Óleos gordos
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
pesado. Óleo de 
de gordura sulfo-
clorinatados para 
serviço médio ou 
pressão extrema 
ou combinações.
mineral-gordura.
Óleo solúvel 1: 20 
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
tes e sem cheiro.
Óleos gordos: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
serviço médio ou 
pressão extrema 
ou combinações.
O mesmo que para 
perfuração.
Óleo solúvel 1: 20 
ou clorinatado. 
Óleo mineral-gor-
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
ou combinações.
O mesmo que para 
perfuração.
Óleo solúvel 1: 20 
ou clorinatado. 
Óleo mineral-gor-
dura leve.
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
com água nas proporções indicadas.
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
O mesmo que para 
perfuração.
Óleo solúvel 1: 20 
ou clorinatado. 
Óleo mineral-gor-
dura leve.
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
Óleo mineral-gor-
Óleo mineral-gor-
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
Óleo mineral-gor-
dura, leve. Para 
cortes maiores, 
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
lubrifi cam melhor, sobretudo sob pressão.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
Óleo mineral-gor-
dura, leve. Para 
cortes maiores, 
óleo sulfurizado ou 
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfuradossão usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
Óleo mineral-gor-
dura, leve. Para 
cortes maiores, 
óleo sulfurizado ou 
clorinatado.
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
cortes maiores, 
óleo sulfurizado ou 
clorinatado.
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
óleo sulfurizado ou 
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
: água é o melhor meio de resfriamento, mas não lubrifi ca e enferruja. 
Misturas de óleo com sabão ou sulfonados são adicionadas. O óleo solúvel é misturado 
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
: os mais comuns são minerais, porque são de baixo custo, bons lubrifi can-
: como os de gordura são misturados (5 a 10%) com os minerais porque 
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
tados ou comuns são melhores para usinagem desse metal.
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
Enxofre e cloro: um ou outro ou ambos podem ser adicionados aos óleos básicos acima, 
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
resultando numa película lubrifi cante, entre o cavaco e a ferramenta, mais estável e tenaz.
Os óleos sulfurados são usados principalmente na usinagem de aço, para abertura de 
roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-roscas e brochamento, pois não mancham. Como eles mancham o cobre, os óleos clorina-
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 100
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 100 13/08/2019 12:37:40
Sintetizando
Os dois temas abordados nesse capítulo possuem uma grande importância den-
tro dos processos de conformação mecânica, pois todos os métodos de estampa-
gem e usinagem devem ser abordados por todas as áreas da indústria em geral.
Trata-se de um vasto conteúdo, do qual abordamos variações nos proces-
sos no que diz respeito à utilização, material, resistência e custo. Tal amplitude 
é apenas a base de dois processos extremamente complexos que podem servir 
à indústria e ao segmento aeronáutico.
A estamparia e a usinagem são processos que merecem ser aprofundados. 
Realizar novas pesquisas, novos equipamentos e materiais faz parte da evolu-
ção. Troque ideias e conhecimentos, a evolução depende de todos!
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 101
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 101 13/08/2019 12:37:40
Referências bibliográficas
BRESCIANI FILHO, E. et al. Conformação plástica dos metais. São Paulo: 
EPUSP, 2011. Disponível em: <http://www.fem.unicamp.br/~sergio1/CONFOR-
MACAOPLASTICADOSMETAIS.pdf>. Acesso em: 29 jul. 2019.
CHIAVERINI, V. Tecnologia mecânica: processo de fabricação e tratamento. 2. 
ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986, v. 2.
KIMINAMI, C. S. et al. Topological instability as a criterion for design and se-
lection of easy glass-former composition in Cu-Zr based systems. Materials 
Transactions, 2007, v. 48.
STOETERAU, L. R. Fundamentos do processo de usinagem, São Paulo: POLI-
-USP, 2009. 
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 102
SER_CA_PROCONF_UNID3.indd 102 13/08/2019 12:37:40
FUNDIÇÃO E SOLDA
4
UNIDADE
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 103 13/08/2019 12:53:14
Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Estudar os processos metalúrgicos de fundição e soldagem;
 Analisar cada processo, suas aplicações e características técnicas obtidas;
 Observar aspectos como aplicabilidade, viabilidade técnico-econômica e 
eficiência produtiva.
 Fundição
 Processos de fundição
 O modelo
 Moldagem em areia
 Fundição sob pressão
 Outros processos
 Fusão do metal
 Controle de qualidade
 Soldagem
 Tipos de solda
 Metalurgia da solda
 Processos de soldagem
 Propriedades mecânicas e 
ensaios
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 104
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 104 13/08/2019 12:53:14
Fundição
A humanidade faz uso do metal, em suas diversas formas, há anos. Uma 
das formas de se trabalhar com o metal é no estado líquido, também cha-
mado fundido. Assim, ele é depositado em uma forma denominada molde, 
que vai defi nir futuras operações deste metal. A forma pode defi nir tanto seu 
formato fi nal de aplicação, quanto facilitar os próximosprocessos aos quais 
vai ser submetido.
Vamos descrever os fatores e situações que a fundição apresenta no seu 
desenvolvimento.
No decorrer do processo de fundição ocorre a cristalização, a contração do 
volume do metal, o aparecimento de impurezas e a formação de gases, decor-
rentes das reações químicas envolvidas.
A cristalização nos metais ocorre na solidifi cação. Nesse momento, a veloci-
dade de resfriamento e as espessuras do molde são os parâmetros para deter-
minar a formação da estrutura granular, que é pertinente aos metais. Sempre 
são formadas estruturas irregulares, como visto na Figura 1.
Figura 1. Modelos de estruturas de resfriamento de fundição. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 2.
Na Figura 1(a), vê-se o resfriamento de um metal que foi fundido com uma 
lingoteira, que tem infl uência direta na estrutura (pelos grãos mais alongados, 
decorrência do resfriamento rápido), podendo causar problemas no encontro 
(a) (b)
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 105
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 105 13/08/2019 12:53:15
com os formados mais lentamente. Esse problema é visto na Figura 1(b), pelo 
encontro com as diagonais dos grãos. Se necessário, isso pode ser corrigido 
com tratamentos térmicos para homogeneizar a estrutura.
A contração do volume é outro aspecto inerente ao processo de fundição. 
Ele é expresso em porcentagem de volume, tanto líquido quanto sólido.
Se calcularmos linearmente a porcentagem de contração sólida, os cálculos 
para modelos fundidos serão mais simples. Além disso, a variação de contra-
ção quando relacionamos as ligas metálicas, como as de ferro ou aço, possuem 
variação de 1% a 3%, e as ligas não ferrosas, de até 9%.
Toda contração deve ser controlada, pois, em decorrência dela, o metal 
pode apresentar falhas, como áreas heterogêneas (vazios na peça fundida), 
também conhecidas como chupagem. Essas diferenças de volume estrutural 
são as causas de trincas e tensões indesejadas.
A relação de impureza na fundição é outro parâmetro que deve ser contro-
lado. Quando o metal se encontra no estado líquido, existem vários elementos 
químicos nele presentes. Alguns deles são importantes para as características 
da peça desejada, outros são considerados impurezas e devem ser removidos.
Quando ocorre a solidificação do metal, esses elementos tendem a perma-
necer na região central da peça, formando uma grande concentração de impu-
rezas. Essa área implica a alteração da resistência mecânica da peça fundida. 
Portanto, o controle desses elementos se faz primordial para evitar problemas.
Os gases no processo de fundições são itens que devem ser discutidos. O 
oxigênio, durante a fundição, se apresenta dissolvido e tem a tendência de ligar-
-se quimicamente com o carbono, formando os gases óxido de carbono (CO) e 
dióxido de carbono (CO2), ambos buscam o desprendimento para a atmosfera.
Preferencialmente, esse escape deve ser absoluto, porém, com a redução 
da temperatura e o consequente início da solidificação, ele é dificultado, pois o 
metal se torna menos viscoso. Quando os gases não saem por completo, temos 
a formação de bolhas.
Deve-se salientar que essas bolhas podem ser indiferentes ou até dese-
jadas, pois, como dito, alguns materiais são processados posteriormente, re-
solvendo esses defeitos. Nas ligas de aço carbono com alto teor de carbono, 
essas bolhas são inadmissíveis, sendo necessário o uso de elementos como o 
oxigênio para reagirem, chamados de elementos desoxidantes.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 106
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 106 13/08/2019 12:53:15
Processos de fundição
É imenso o leque de aplicação da fundição, e extensa a lista de segmentos que 
fazem uso de peças fundidas. É um processo que apresenta uma gama de vanta-
gens aproveitadas por todas as áreas: agricultura, mecânica, mineração, energia 
elétrica, indústria aeroespacial, aeronáutica e, de modo geral, a Indústria.
Com o processo de fundição, obtém-se diversas ligas e formas, com variados ta-
manhos e características. Isso é possível porque a fundição também apresenta varia-
ções em seus processos, a fi m de atender às expectativas desejadas.
Entre esses diferentes métodos, temos o processo por gravidade, a fundi-
ção sob pressão, fundição por centrifugação e fundição de precisão. Em todos 
eles, é importante conhecer o modelo, a fabricação do molde, o vazamento, a 
limpeza de rebarbas e como será feito o controle da peça em questão.
Ao pensar no desenho, muitos pontos devem ser projetados com perfeição 
para não ocorrerem problemas.
LIGA
SECÇÃO MÍNIMA, EM MM
Fundição em 
areia
Fundição em
molde metálico
Fundição sob pressão
Grandes áreas Pequenas áreas
De alumínio 3,175 a 4,76 3,175 em áreas pequenas 1,905 1,143
De cobre 2,38 3,175 em áreas pequenas 2,54 1,524
Ferros fundidos 
cinzentos 3,175 a 6,35
4,76 em áreas 
pequenas - -
De chumbo - - 1,905 1,016
De magnésio 4,00 4,00 a 4,176 2,032 1,27
Ferro maleável 3,175 - - -
Aço 4,76 - - -
De estanho - - 1,524 0,762
Ferro fundido 
branco 3,175 - - -
De zinco - - 1,143 0,38
3,175 a 4,763,175 a 4,763,175 a 4,763,175 a 4,76
2,38
3,175 em áreas 
3,175 a 6,35
3,175 em áreas 
3,175 a 6,35
3,175 em áreas 
pequenas
3,175 em áreas 
3,175 a 6,35
3,175 em áreas 
pequenas
3,175 em áreas 
4,00
3,175 em áreas 
pequenas
3,175 em áreas 
pequenas
4,76 em áreas 
4,00
3,175
3,175 em áreas 
pequenas
4,76 em áreas 
3,175
3,175 em áreas 
pequenas
4,76 em áreas 
pequenas
4,76
4,76 em áreas 
pequenas
1,905
4,76 em áreas 
pequenas
-
4,00 a 4,176
3,175
1,905
4,00 a 4,176
3,175
2,54
4,00 a 4,176
1,143
1,905
1,143
1,905
2,032
1,524
2,032
1,524
-
1,016
1,524
1,016
1,524
1,27
1,1431,143
0,7620,762
-
0,380,38
TABELA 1. SECÇÃO POR MATERIAL
Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 11.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 107
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 107 13/08/2019 12:53:15
O modelo
O modelo da peça fundida é uma cópia da peça que será feita. Ele pode 
ser fabricado com diversos materiais, sendo os mais comuns a madeira ou o 
compensado, pela facilidade e custo. As dimensões do modelo devem conter 
as compensações dimensionais (nesse caso, as contrações), ou seja, dimensões 
maiores, que dependem da liga a ser fundida.
Esses valores devem ser contemplados no desenho do modelo. Valores de 
contrações, eliminação de cantos vivos e sobremetal para posteriores proces-
sos de usinagem ou conformação são 
salientados também.
Como mencionado, podemos usar 
o processo de fundição para inúme-
ras aplicações. Por isso, devemos ter 
em mente as técnicas à disposição 
para resolver os problemas que po-
dem aparecer. Quando estamos tra-
balhando com uma peça furada ou 
que possui rebaixos profundos, uti-
lizaremos uma ferramenta chamada 
macho, que é posicionada nas cavi-
dades do desenho para que o metal 
fundido não entre ali.
O desenho deve prever e eliminar todos os cantos vivos possíveis, para que 
tensões e problemas de má formação sejam sanados, e devemos respeitar as 
espessuras mínimas, para evitar possíveis trincas por fragilidade. Na Tabela 1, 
observamos a relação de alguns materiais com sua respectiva secção mínima.
DICA
A lingoteira é o molde onde é realizado o vazamento do metal líquido; seu 
produto é chamado de lingote. Durante processo de fundição de lingotes, 
controlamos todos os elementos químicos neles presentes. Assim, obte-
mos um produto que pode ser utilizado em outras fundições ou trabalhado 
como objeto fi nal. 
Figura 2. Aplicação do macho. Fonte: CHIAVERINI, 
1986, p. 16.
Marcação
do macho
Modelo
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 108
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 108 13/08/2019 12:53:15
A Figura 2 demonstra perfeitamente esse caso – há um furo passante na 
peça que queremos e, portanto, utilizamos o macho para o metal não entrar 
nas partes da peça em que ele não é necessário.
Moldagem em areia
O molde é a cópia da peça que será fundida. Para começarmos a pensar na 
peça fi nal, precisamos, com a ajuda desse molde, preparar a caixade moldagem. 
Existem diversas forças de realizar esse processo. O mais comum é usar uma 
caixa de areia, com uma estrutura metálica preparada para suportar uma gran-
de quantidade do material. Quanto à areia, deve estar em quantidade sufi ciente 
para resistir tanto às próprias tensões quanto às do metal que será derramado.
Figura 3. Preparação para fundição em caixa de areia. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 19.
Areia de
moldagem
I
II III
IV
VI
VIII
IX
X
VII
V
Caixa de
baixo
Solo
Solo
Solo
Solo
Solo Solo
Solo
Modelo de
madeira
Modelo de
madeira
Estrado de madeira
Bacia do canal
do alimentador
Bacia do canal
de vazamento
Metal
líquido
Peça
fundida
Cortar
Cortar
C
Canal
de entrada
Areia de moldagem
Caixa de
cima
Vazio do
alimentador
Vazio do
canal de 
vazamentoB A
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 109
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 109 13/08/2019 12:53:15
É apresentado, na Figura 3, um esquema completo de preparação para fun-
dição em caixa de areia – em corte, para melhor visualização. Vemos o modelo 
(I); a parte inferior da caixa de areia e o posicionamento do molde de madeira 
(II); a parte inferior da caixa na posição correta (III); a parte superior na posição, 
bem como os canais necessários – o canal de vazamento, por onde o metal en-
trará e a bacia do alimentador, que ajuda a eliminar alguns defeitos (IV).
Nos itens V e VI, são retirados os moldes dos canais, para que no VII seja 
feito o canal de entrada. Assim, no VIII, vemos a caixa já sem o molde e com 
todos os canais prontos. Nesse ponto, a caixa de areia está pronta para receber 
o metal líquido.
No item IX vê-se o resultado da fundição, porém a peça ainda não está pron-
ta – temos que cortar os canais (que fazem parte do projeto, mas não do objeto 
fi nal). Depois disso, teremos o objeto fi nal (X).
Os componentes do material que preenche a caixa são: a argila, que funcio-
na como aglomerante, o carvão moído, que funciona como um refi nador para 
a superfície da peça fundida, a dextrina, que é um aglomerante orgânico e a 
farinha de milho, que facilita a moldagem e desmoldagem (pois esse composto 
será usado mais de uma vez). Todos esses materiais têm um custo relativamen-
te baixo e uma recuperação de até 98%, por isso, são utilizados em larga escala 
na indústria.
DICA
O gusa, também chamado de ferro gusa, é o produto imediato da redu-
ção do minério de ferro, feito com coque ou carvão, em um equipamento 
chamado de alto forno. Sua principal característica é o alto teor (5%) de 
carbono. É muito utilizado na fabricação de ligas de ferro ou aço e se 
apresenta na forma de lingotes.
Fundição sob pressão
A fundição sob pressão, apresentada na Figura 4, é um processo que permite 
a confecção de peças extremamente complexas. Aplica-se uma força no metal lí-
quido para que penetre nas cavidades das matrizes (os moldes, do processo ante-
rior). As matrizes são fabricadas em duas partes, fechadas no momento da vazão, 
e devem ser produzidas a partir de materiais que suportem altas temperaturas.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 110
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 110 13/08/2019 12:53:15
Após a vazão e a solidifi cação, o conjunto de matrizes é aberto e a peça que 
foi vazada é retirada. Este processo tem a vantagem de produzir peças extrema-
mente complexas, com paredes fi nas e tolerâncias estreitas, que saem pratica-
mente prontas, com um ótimo acabamento superfi cial.
Figura 4. Esquema de processo de fundição sob pressão. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 30.
Cilindro hidráulico
de fechamento
Altura da matriz
(abertura)
Forno
Metal fundido
Cilindro hidráulico
Matriz fi xaMatriz móvel(de ejeção)
A pressão do processo não garante apenas o vazamento do metal líquido, 
mas também preenche a cavidade das matrizes e possíveis canais e auxilia no 
desprendimento de gases (e bolhas), sendo mantida até o a solidifi cação. Isso 
garante maior resistência mecânica para as peças fundidas sob pressão em 
comparação com aquelas fundidas em areia.
Contudo, o custo dos equipamentos para a fundição sob pressão é mui-
to alto, e só é utilizado em peças de grande complexidade ou em feitas em 
larga escala.
Outros processos
Falamos dos dois processos mais utilizados na fundição de metais, porém, 
existem outros processos, menos utilizados, que também apresentam caracte-
rísticas peculiares, os quais comentaremos a seguir.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 111
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Centrifugação: neste processo, utiliza-se da força centrífuga para a distri-
buição do metal vazado, garantindo uma solidificação homogênea. É muito uti-
lizado na fabricação de tubos, por serem peças com paredes finas. Na Figura 5, 
é detalhado o processo por centrifugação, em corte, para melhor visualização.
Figura 5. Esquema de processo de fundição por centrifugação. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 33.
Bacia de vazamento
Peças
Mesa rotativa
Canais
Precisão: Neste processo, a peça desejada é obtida com a utilização de um 
molde que não será retirado da cavidade, sendo consumido com a entrada do 
metal na caixa. O molde é fabricado com uma cera, uma argamassa ou uma 
pasta. É recomendada a utilização desse processo quando temos peças com 
formas complexas. Observamos seus passos na Figura 6.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 112
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 112 13/08/2019 12:53:15
Figura 6. Esquema de processo de fundição por centrifugação. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 37.
1
4
7
2
5
8
3
6
O início do processo é a fabricação do molde na caixa de areia (1); no exem-
plo apresentado, teremos diversas peças fundidas ao mesmo tempo, assim, 
além do canal de vazamento, há um canal ligando as várias peças umas às ou-
tras (2). No detalhe (3 e 4), prepara-se a caixa com a areia. Com o aquecimento 
do sistema, o metal é vazado por gravidade e o molde é preenchido (5 e 6). 
Feito isso, a caixa pode ser desmontada (7) e os canais podem ser retirados 
com o esmerilhamento (8).
Fundição contínua: Processo utilizado para a fabricação de peças longas e 
que possuam uma secção quadrada ou retangular. Barras e tubos estruturais 
são exemplos de peças que podem ser fundidas por esse processo.
O vazamento do metal é realizado em um cadinho, que deve possuir re-
sistência térmica superior à temperatura de fusão do metal. Este material vai 
escoar sobre as matrizes, que são reproduzidas de grafita ou cobre e têm sua 
temperatura controlada com água.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 113
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 113 13/08/2019 12:53:16
Figura 7. Processo de fundição continua. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 41.
A Figura 7 demonstra o processo de fundição contínua; podemos verifi car 
a utilização de roletes laminadores, que controlam a velocidade do processo, e 
uma serra para determinar o comprimento da peça fundida.
Mesa de transporte
Laminador de
velocidade variável
Pote de
transferência
Cadinho aquecido
em gás inerte
Metal fundido da
panela do forno
Metal
solidifi cado
Matriz de
grafi ta
Câmara de
grafi ta
Serra
Transportador basculante
das barras
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 114
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 114 13/08/2019 12:53:19
Fusão do metal
Para a realização de qualquer dos processos existentes, deve ocorrer a troca 
do estado físico no metal. Esta mudança ocorre duas vezes: primeiro do sólido 
para o líquido; em seguida, esse material líquido é vazado, retornando a passan-
do para o estado sólido novamente, e agora no formato do objeto desejado.
Atualmente, deve-se pensar, logo na fase de projeto, na construção do for-
no que será utilizado. Existem equipamentos mais genéricos, que podem ser 
utilizados na fusão de qualquer metal, e alguns mais específi cos, que contem-
plam apenas uma determinada liga.
Fusão do ferro fundido: ferro fundido é uma liga de ferro que possui um 
teor de carbono entre 2,5% e 4% e um teor de silício próximo ou superior, ca-
racterizando uma liga ternária (Fe-C-Si). O processo de fusão dessa liga é apre-
sentado na Figura 8. Paraobtê-la, a fusão do ferro é dada em um forno cubilô, 
que pode dar até 50 toneladas de ferro fundido por hora.
Figura 8. Forno cubilô. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 43.
Panela
Calha de corrida
de ferro
Revestimento refratário
Caixa de vento
Ar
Bico de corrida 
de escória
Portas de limpeza
Piso do nível de carga
Carrinho
de carga
Ponto de carga
Ventaneira
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 115
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 115 13/08/2019 12:53:19
Em um processo realizado no forno cubilô, a energia é proveniente do com-
bustível do próprio forno, o carvão coque. Além disso, adicionamos sucata 
metálica, ferro gusa e outros elementos para controlar a composição química, 
como ligas ferrosilício e ferro-manganês.
O material obtido por essa fundição não apresenta pequenas faixas de to-
lerância dos elementos de liga no aço. Geralmente, são peças grosseiras, que 
podem sofrer outros processos metalúrgicos e mecânicos.
Figura 9. Forno a arco. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 46.
Fusão do aço: o aço é uma liga que precisa de um controle mais rigoroso, 
por isso é fundida em um forno elétrico a arco. A principal característica desse 
equipamento é a capacidade de bascular inteiro, como se mostra na Figura 9.
Na fundição de aço, emprega-se dois métodos: o ácido e o básico. Eles se 
diferenciam por apresentarem revestimentos diferentes.
Fusão de ligas não ferrosas: São as ligas que apresentam temperatura de 
trabalho menor. Podemos empregar os fornos elétricos, tanto de arco quanto 
Grampos para
ligação dos
cabos elétricos
Eletrodos
Camisas de água
de resfriamento
Calha de
vazamento
Poço para
a panela
Revestimento
do fundo
(soleira)
Porta de
carga
Abóbada
Metal
líquido
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 116
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de indução (Figura 10). No entanto, o modelo ilustrado na Figura 11, chamado 
forno de cadinho, tipo estacionário, é o mais utilizado. Tem seu aquecimento 
feito por um bico que é abastecido por gás ou óleo.
Figura 10. Forno a indução. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 48.
Munhão para
basculamento
Bobina de
indução
Isolante
Nível do banho
Lig
aç
õe
s
Pa
ra
 o
 su
pr
im
en
to
 d
e 
al
ta
 fr
eq
uê
nc
ia
Figura 11. Forno de cadinho. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 49.
Tampa de cobertura
Cadinho
Carcaça do 
forno
Suporte do 
cadinho
Revestimento refratário
Queimador
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 117
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 117 13/08/2019 12:53:20
Controle de qualidade
Todos os processos de fundição são complexos. Em cada um deles, porém, 
é feito o controle das peças; rejeita-se as defeituosas, buscando contemplar o 
desenho original. Esses dois objetivos são realizados com a inspeção visual, o 
controle dimensional e a inspeção metalúrgica, que consiste na estrutura me-
talográfi ca, análise química e ensaios para análise de propriedades mecânicas.
Soldagem
Soldagem é a ação de juntar duas peças, aquecendo suas superfícies, até 
sua fusão parcial ou plasticidade. O ponto de intersecção dessas peças é cha-
mado de solda e, após um resfriamento em duas partes, ela torna-se coesa.
Temos a aplicação do processo de soldagem em diversos segmentos, como 
na mecânica, metalúrgica e construção civil. São demonstrados na Figura 12 
alguns dos principais processos de soldagem existentes. Vamos discuti-los ao 
longo do texto, para melhor compreensão do assunto.
Figura 12. Ramifi cação dos processos de soldagem. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 162.
M
an
ua
l
Au
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ica
 
su
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Co
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ico
 
Ele
tro
do
 d
e 
w
 
e 
de
 g
ás
 in
er
te
Com eletrodo 
consumível
Com eletrodo 
não consumível
In
di
re
ta
Di
re
ta
Au
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de
 to
po
Po
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ContínuaPor pontos De topo
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or
 p
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ss
ão
A 
fri
o
Soldagem 
dos 
metais
Processos por fusão Processos por pressão
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 118
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 118 13/08/2019 12:53:20
Nesse esquema, vemos claramente a formação de dois grandes grupos: o 
processo por fusão, onde se aquece em uma zona preenchida com material para 
a junção das peças; no processo de pressão, o aquecimento é até a zona plástica 
e ocorre a aplicação de uma pressão externa. Em ambos os processos, os ma-
teriais usados devem apresentar ótima condutibilidade para que haja sucesso.
Tipos de solda
Na Figura 13, temos um esquema que apresenta os diversos tipos de solda. Eles 
se diferenciam em área da peça, ângulos de aplicação e posição das duas partes.
Figura 13. Tipos de juntas soldadas. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 163.
(a) topo com fl ange (c) topo em v
60° a 80°
(e) topo em U
(b) topo reta (d) topo em duplo V (f) topo em duplo U
(g) sobreposta (h) canto (i) canto
(j) (k) (l)
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 119
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Metalurgia da solda
A característica de soldabilidade metálica apresenta variação conforme o 
material a ser soldado, assim, nem todas as peças apresentam propriedades 
mecânicas homogêneas. Essa condição afere segurança ao processo de solda, 
de modo que garanta que as partes não serão separadas.
Temos que, quando um metal forma uma solução sólida com outro no mo-
mento da solda, este é o maior grau de soldabilidade do processo. Quando 
temos um baixo grau de soldabilidade entre os metais, fi ca impossibilitado o 
processo de soldagem por fusão, tendo de aplicar o processo por pressão. Ain-
da pode ocorrer a aplicação de outro metal, processo chamado de brasagem.
Figura 14. Zonas na área da soldagem. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 165.
2
1500
Te
m
pe
ra
tu
ra
 ºC
1
43
1300
1100
900
700
500
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 120
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 120 13/08/2019 12:53:20
A Figura 14 apresenta um esquema das zonas na área de um processo de 
soldagem em V realizado em aço. A área indicada como (1) é o material do me-
tal original, o número (2) representa o material fundido e depositado para a 
junção, representa também a mistura dos dois metais com o número (3). O 
número (4) é a zona do material original que foi afetada termicamente.
A zona (4), que possui um comprimente entre 2 e 25 mm, apresenta varia-
ção de temperatura no decorrer do processo. A estrutura aumenta de tama-
nho de grão e formação acicular, apresentando fragilidade, sendo necessário a 
realização de tratamento térmico para correção.
Figura 15. Transformações na área da soldagem. FONTE: CHIAVERINI, 1986, p. 166.
Zo
na
 d
e 
es
tru
tu
ra
 se
m
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do
 
m
et
al
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ra
çã
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es
tru
tu
ra
l
A Figura 15 apresenta, detalhadamente, as transformações da estrutura que 
ocorrem decorrentes do processo de soldagem, e se mostra necessária a realiza-
ção de tratamento térmico, pois esta variação estrutural fragiliza a peça soldada.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 121
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Processos de soldagem
São vários os tipos de soldagem, e vamos discutir sobre os mais empregados.
Soldagem a arco: também chamado de processo de soldagem autógena, 
nele ocorre a fusão do material-base, e é o processo mais utilizado entre todos. 
Na Figura 16, vemos seu funcionamento.
Tem esse nome porque é formado por um arco elétrico, onde a corrente 
passa entre uma barra de metal (eletrodo), que é o polo negativo, e o metal 
soldado, que é o polo positivo.
O eletrodo usado no processo tem até 90% de uso efetivo, o restante é es-
borrifado, oxidado e vaporizado. O eletrodo pode ser consumível, se fabricado 
a partir do elemento tungstênio ou do carbono, e pode ser nãoconsumível, se 
fabricado do material do objeto soldado.
Para a formação do arco, deve ocorrer uma corrente de potencial baixa, em 
uma ordem de 50 a 60 volts quando o trabalharmos em corrente alternada e 
de 40 a 50 volts quando em corrente contínua.
Figura 16. Soldagem a arco. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 167.
Catodo (-)
Cratera
Trajeto do eletrodo
Eletrodo metálico
Comprimento do arco
Metal-base (anodo +)
Metal depositado
Profundidade 
da fusão
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 122
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 122 13/08/2019 12:53:20
Na Figura 17, vemos o chamado processo TIG, que tem ampla aplicação na 
indústria. Possui esse nome pela sigla do gás inerte tungstênio, caracterizado 
por um pequeno diâmetro de seus eletrodos e uma corrente de alta intensida-
de. Esse processo pode ser aplicado em diversas ligas metálicas, como o aço 
inoxidável, aços ferramentas e comuns, e ainda em metais não ferrosos, como 
o cobre e o níquel.
Figura 17. Processo TIG. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 171.
Varetas de 
enchimento
Fluxo 
de gases de proteção
Peça
Arco
Metal depositado
Os aços possuem baixo ou médio teor de carbono, e alguns tipos de aços-
-ferramenta também podem ser soldados com a aplicação dos métodos de 
solda chamados MIG e MAG, onde se usa o gás carbônico (CO2) e o gás argônio. 
A sigla MIG vem de Metal Inerte Gás, enquanto MAG significa Metal Ativo Gás.
Para os processos de soldagem a arco, temos os equipamentos mistos, os 
quais são transformadores retificadores, capazes de produzir corrente alterna-
da e corrente contínua. Devem apresentar a capacidade de fundir os eletrodos.
Temos os equipamentos específicos para a aplicação de corrente contínua, 
que apresentam eletrógenos e retificadores, e equipamentos para a produção de 
corrente alternada, onde temos os conversores de frequência e transformadores.
PROCESSO DE CONFORMAÇÃO 123
SER_CA_PROCONF_UNID4.indd 123 13/08/2019 12:53:20
Soldagem a gás: a função deste processo é a fusão do metal-base exata-
mente na posição onde será depositada a vareta, como material de adição. 
Isto é realizado com a produção de uma chama formada com a queima do gás 
oxigênio ou ar, junto com um gás combustível, que pode ser o metano, o pro-
pano, gás natural ou o acetileno, que, combinados com o oxigênio, chegam a 
temperaturas de até 3100°C.
Figura 18. Maçarico empregado na solda de oxiacetileno. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 175.
Injetor Misturador
Regulador de gás
Lança
Bico
Soldagem por resistência: realizado pela passagem de corrente entre os 
elementos que serão unidos, ocorre com a pressão aplicada em ambos, pode-
mos determinar a quantidade de calor no processo pela equação abaixo.
Q = K.I2.R.t
Onde:
I = corrente dada em amperes;
R = resistência do circuito na área de contato, dada em ohm;
T = tempo o qual a corrente flui, dado em segundos;
K = constante, em função das perdas de calor, conforme liga.
Na Figura 19, vemos duas das aplicações mais comuns da soldagem por resis-
tência. Na sequência descrita, temos em (a) e (b) soldas de ponto simples e múltiplo, 
respectivamente. Em (c), temos o processo topo, no qual as partes são montadas 
em linha e realiza-se uma pressão. O modelo (d) também apresenta o processo de 
topo, porém, por fagulhamento, onde a solda faz movimentos que geram impactos.
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Figura 19. Métodos de soldagem por resistência. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 175.
No processo (e), apresentado na Figura 19, é demonstrada a soldagem por 
costura, onde temos a formação de um cordão de solda por repetidos pontos 
de solda. O último desenho (f) representa a soldagem em tubos, enrolados por 
um cilindro em movimento de rotação. Nesse processo, dois eletrodos reali-
zam a solda com auxilio de cilindros que exerce pressão.
Soldagem a laser: neste processo, os elétrons movimentam-se, criando 
uma oscilação e gerando energia de irradiação (laser), amplificação da luz pela 
emissão da radiação. A Figura 20 apresenta um esquema.
P
Solda
Solda Peça
Peças
Solda
Eletrodo
Eletrodos
Cilindro de 
pressão
Cilindro de 
pressão
T
T
(a) (b)
(f)(e)
(d)(c)
Is
Is
Is
Is
P
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Figura 20. Soldagem a laser. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 180.
Prisma ou espelho 
refletor
Caixa, com superfí-
cie interna refletora
Bobina de resfriamento
Tubo detonador
Saída ou 
energia 
útil
Espelho par-
cialmente 
refletor
Suprimento de 
força e circuitos 
de tempo
LASER sólido ou tubo 
cheio de gás
O laser pode ser à base de rubi sintético (Al2O3), à base de neodímio e vidro ou 
à base de cristais de ítrio, alumínio e granada, todos sólidos no formato de vareta.
Figura 21. Soldagem por feixe eletrônico. Fonte: CHIAVERINI, 1986, p. 183.
Catodo aquecido por 
corrente contínua de 
alta voltagem, filamento 
de tungstênio ou tântalo
Bobina de foco, corrente 
contínua de baixa 
voltagemSistema óptico visor para localização da peça
Para bombas 
de vácuo 
Peça
Bobina 
de desvio 
Anodo, acelerador 
de corrente contínua 
de alta voltagem
Controle do movimento 
manual, por controle 
numérico ou outro
Grade de controle
Feixo eletrônico
+
-
Mesa
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Soldagem por feixe eletrônico: processo de soldagem constituído por um 
feixe que é gerado por um fi lamento do elemento tungstênio, que possui a ve-
locidade de dois terços até a metade da velocidade da luz. A esquematização é 
demonstrada na Figura 21.
Propriedades mecânicas e ensaios
As temperaturas de trabalho nos processos de soldagem são altas, e isto faz 
com que os materiais envolvidos apresentem uma variação em suas proprie-
dades mecânicas. O que deve ser feito é realizar alguns processos para evitar 
ou reduzir essas questões. A realização de um pré-aquecimento é satisfatória 
em temperaturas entre 550°C e 600°C. Um trabalho de martelamento imediato 
elimina fi ssuras em camadas fi nas de solda.
O empenamento é outro fator preocupante em peças soldadas, podendo 
ser resolvido com alguns processos na fase de projeto. A criação de um dis-
positivo para travar as peças ou tratamentos térmicos com dispositivos é um 
método simples e efetivo.
Falhas como falta de material, oxidação, porosidade visível, inclusão de escó-
ria, rebaixos, são defeitos que devem ser considerados. O ideal é realizar ensaios 
para testar as propriedades mecânicas. Ensaio de tração, ensaio de dobramento 
e ensaio de fadiga são os indicados para garantir o sucesso do processo.
Outro ensaio que deve sempre ser realizado é a análise metalográfi ca, este 
muito técnico, que garante as dimensões e áreas de trabalho atingidas, poden-
do, ainda, ser efi caz no acerto dos parâmetros de trabalho.
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Sintetizando
Os processos de fundição e solda fazem parte da história da evolução da 
indústria, são processos complexos com diversas variáveis. É importante que o 
profissional conheça as variáveis de cada um dos processos discutidos aqui. No 
entanto, a evolução contínua e a pesquisa por novos métodos nunca param, e 
o aprendizado constante é necessário.
A busca por novos métodos e desenvolvimento de melhorias é uma porta 
que nunca se fecha. A base está aqui, mas sempre procure alternativas e discu-
ta suas ideias com seus colegas e professores.
A troca de experiência e conhecimento surge como uma alavanca para no-
vas conquistas.
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