Logo Passei Direto
Buscar
Material
páginas com resultados encontrados.
páginas com resultados encontrados.

Prévia do material em texto

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA DOS METAIS 
 
 
 
ETTORE BRESCIANI FILHO 
(Coordenação e Revisão) 
 
IRIS BENTO DA SILVA 
(Pesquisa e Atualização de Bibliografia) 
 
GILMAR FERREIRA BATALHA 
(Transcrição Digital e Revisão do Original) 
 
SÉRGIO TONINI BUTTON 
(Revisão Geral da Edição Digital) 
 
 
2011 
6a Edição (Primeira digital) 
 
 
11 
 
 
 
 
 
 
Parte 1 
 
 
 
 
Processos de conformação plástica 
 
 
 
 
 
 
12 
 
 1 
Classificação dos processos de conformação 
 
 
1.1 INTRODUÇÃO 
 
Entende-se o processo de conformação dos corpos metálicos como o processo de modificação 
da forma desse corpo metálico para outra forma definida. 
 
Os processos de conformação podem ser divididos em dois grupos: processos mecânicos, nos 
quais as modificações de forma são provocadas pela aplicação de tensões externas, e às vezes em 
altas temperaturas, mas sem a liquefação do metal; e processos metalúrgicos, nos quais as 
modificações de forma podem estar relacionadas também às tensões externas, e às vezes em altas 
temperaturas, mas com liquefação do metal (como no processo de fundição) ou com a difusão de 
partículas metálicas (como no processo de sinterização). 
 
Os processos mecânicos são constituídos pelos processos de conformação plástica, para os 
quais as tensões aplicadas são geralmente inferiores ao limite de resistência à ruptura do material, 
e pelos processos de conformação por usinagem, para os quais as tensões 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”. 
 
É importante o estudo dos processos de conformação plástica dos metais porque em sua maior 
parte, quase todos os produtos metálicos produzidos 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: 
 
a) dimensão e forma, 
b) propriedades mecânicas, 
c) condições superficiais, 
 
Conciliando a qualidade com elevadas velocidades de produção e baixos custos de fabricação. 
 
Os processos de conformação plástica podem ser classificados de acordo com vários critérios: 
 
a) quanto ao tipo de esforço predominante; 
 
13 
 
b) quanto à temperatura de trabalho; 
c) quanto à forma do material trabalhado ou do produto final; 
d) quanto ao tamanho da região de deformação (localizada ou geral); 
e) quanto ao tipo de fluxo do material (estacionário ou intermitente); 
f) quanto ao tipo de produto obtido (semi-acabado ou acabado). 
 
1.2 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TIPO DE ESFORÇO PREDOMINANTE 
 
Os processos de conformação plástica podem ser classificados de acordo com o tipo de esforço 
predominante em (Figura 1.1): 
 
a) processos de conformação por compressão direta; 
b) processos de conformação por compressão indireta; 
c) processos de conformação por tração; 
d) processos de conformação por cisalhamento; 
e) processos de conformação por flexão. 
 
Nos processos de conformação por compressão direta, predomina a solicitação externa por 
compressão sobre a peça de trabalho. Nesse grupo podem ser classificados os processos de 
forjamento (livre e em matriz) e 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. Porém as que efetivamente provocam a 
conformação plástica do metal são de compressão indireta, forças desenvolvidas pela reação da 
matriz sobre a peça, Os principais processos que se enquadram nesse grupo são a trefilação e a 
extrusão, de tubos e fios, e a estampagem profunda (embutimento) de chapas (parcial). No 
processo de trefilação a solicitação externa é de tração e nos processos de extrusão e embutimento 
de chapas, de compressão. Nesse ultimo processo, porém, somente parte da peça (a aba) e 
submetida a esse tipo de esforço. 
 
O principal exemplo de processo de conformação por tração é o estiramento 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. Os melhores exemplos desse tipo de processo 
são a torção de barras e o corte de chapas. 
 
No processo de conformação por flexão as modificações de forma são obtidas mediante a 
aplicação de um momento fletor. Este princípio é utilizado para dobrar chapas, barras e outros 
produtos. Como exemplos podem ser citados os processos de dobramento livre, dobramento de 
borda, dobramento de matriz e calandragem. 
 
 
14 
 
 
 
Figura 1.1 – Esquema simplificado da classificação dos processos de conformação. 
[Desenho: BRESCIANI, 1991] 
 
 
1.3 CLASSIFICAÇÃO QUANTO A TEMPERATURA DE TRABALHO 
 
Em relação à temperatura de trabalho, os processos de conformação podem ser classificados 
em processos com trabalho mecânico a frio e com trabalho mecânico a quente. Quando 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, e designado como 
de trabalho a frio. 
 
No trabalho mecânico a frio provoca-se o aparecimento no metal do chamado efeito de 
encruamento, ou seja, o aumento da resistência mecânica com a deformação plástica. 0 trabalho 
 
15 
 
mecânico a frio permite aumentar a resistência mecânica de certos metais não-ferrosos que não 
são endurecíveis por tratamentos térmicos. 
 
No trabalho mecânico a quente, a deformação plástica é realizada numa faixa de temperatura, e 
durante um determinado tempo, em que o encruamento é eliminado pela recristalização do 
metal. 
 
Um metal na sua condição encruada possui energia interna elevada em relação ao metal não-
deformado plasticamente. Aumentando-se a temperatura, há uma tendência do metal retornar a 
condição mais estável de menor energia interna. O tratamento térmico para obter esse efeito é 
denominado recozimento e, além da recuperação da estrutura cristalina do metal, este 
tratamento provoca a diminuição da resistência mecânica e a elevação da ductilidade. 
 
 
1.4 OUTROS METODOS DE CLASSIFICAÇÃO 
 
Os métodos de classificação dos processos de conformação plástica mais comuns são os dois 
mencionados anteriormente (quanto ao tipo de esforço predominante e quanto à temperatura de 
trabalho). 
 
Existem também outros métodos, cujos empregos, no entanto, são menos comuns. Um deles é 
a classificação de acordo com a forma do metal trabalhado, como por exemplo, os processos de 
conformação de chapas (laminação, estampagem, dobramento, etc.) e de tubos e fios (trefilação, 
extrusão, etc.). 
 
Pode-se também classificar os processos de acordo com o tamanho da região deformada em: 
processos com região de deformação localizada, que incluem a laminação, a trefilação e a 
extrusão, e processos com região de deformação generalizada, como por exemplo, os processos de 
estampagem profunda e o forjamento. 
 
De acordo com o tipo de fluxo de deformação do metal, os processos podem ser classificados 
em processos de fluxo contínuos ou quasi-estacionários (com movimento constante) e processos 
de fluxo intermitente. Como exemplos do primeiro tipo podem ser citados os processos de 
laminação, trefilação e extrusão a quente. Os processos de extrusão a frio, estampagem e 
forjamento são exemplos de processos com fluxo intermitente. 
 
Os processos de conformação podem ser separados em duas categorias de acordo com o 
produto obtido: processos de conformação primária, por meio dos quais se obtêm produtos semi-
acabados e processos de conformação secundários, por meio dos quais se obtêm produtosacabados. 
 
O Quadro 1.1 apresenta um resumo da classificação dos processos de conformação plástica. 
 
 
 
 
 
16 
 
Quadro 1.1 – Processos e produtos típicos de conformação plástica. 
 
Processo Força 
preponderante 
Trabalho 
Ilustração 
Semi-produtos ou 
produtos 
A 
quente 
A 
frio Aços Não 
ferrosos 
Laminaçã
o 
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 
Extruda
das 
Forjament
o 
Compressão 
direta 
 
x 
 
 
 
Peças forjadas 
 
x Peças pequenas forjadas 
Estampag
em 
(profunda) 
Compressão 
indireta em 
parte 
 
x 
Peças grandes 
estampadas 
(a partir de placas) 
 x 
 
Peças de chapas 
estampadas 
Estiramen
to de chapas Tração x Peças de chapas 
estiradas 
Dobrame
nto Flexão x x 
 
 
Peças de chapas e tiras 
dobradas 
Calandrag
em Flexão x 
 
 
Tubos 
Corte Cisalhamento x x Peças cortadas de chapas 
ou pequenos diversos 
[Desenho: BRESCIANI, 1991] 
Observação: o texto deste capítulo foi elaborado com base na experiência profissional dos autores e em 
referências, algumas mais antigas, utilizadas na época da primeira edição impressa, e outras mais recentes: 
AVENAS, 1996; ALTAN, 1983, 1999; AVITZUR, 1977; BAQUE et al.,1973; GRUNING, 1973; HOSFORD & 
CADDEI, 2007; RODRIGUES & MARTINS, 2005; ROWE, 1977.

Mais conteúdos dessa disciplina