CONFORMAÇÃO PLÁSTICA GERAL

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Entende-se o processo de conformação dos corpos metálicos, como o processo de modificação da forma desse corpo 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 as vezes em altas temperaturas, mas 
 sem a liquefação do metal.
 - Processos metalúrgicos : Nos quais as modificações de forma podem 
 estar relacionadas também as tensões externas, e as 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).
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Processos Mecânicos:
- Laminação
- Forjamento
- Extrusão
- Trefilação
- Estampagem 
Processos Metalúrgicos :
- Fundição
- Sinterização
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A laminação e um processo de conformação que essencialmente consiste na passagem de um corpo solido (peca) entre dois cilindros (ferramentas) que giram a mesma velocidade periférica, mas em sentidos contrários. 
Dessa forma, tendo o corpo da peca inicial
 uma dimensão maior do que a distancia
 entre as superfícies laterais dos cilindros, ele
 sofre uma deformação plástica na passagem 
entre os cilindros que resulta na redução de
 sua seção transversal e no aumento do seu
 comprimento e largura. 
Para se obter uma determinada dimensão (espessura) do corpo, deve-se submeter a peca a sucessivos passes através dos cilindros,
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LAMINACAO A QUENTE - A temperatura de trabalho se situa acima da temperatura de recristalização do metal da peça, a fim de reduzir a resistência a deformação Plástica em cada passagem e permitir a
recuperação da estrutura do metal, evitando o encruamento para os passes subsequentes. 
A laminação a quente, comumente se 
aplica em operações iniciais 
(operações de desbaste), onde são 
necessárias grandes reduções de seções tansversais.
• Utilizada para materiais que tenham baixa plasticidade a frio.
• Serve como etapa de preparação para laminação final, a frio.
• Permite grandes reduções de espessura.
• Forças de laminação menores que as da laminação a frio
• Produz acabamento superficial pobre.
• Resulta em tolerâncias dimensionais largas.
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 CONFORMAÇÃO LAMINAÇÃO
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• Requer material com boa plasticidade a frio.
• É precedida por laminação a quente.
• As reduções de espessura são limitadas pelo encruamento.
• As forças de laminação são bem maiores que na laminação a quente.
• Produz acabamento superficial bom ou ótimo.
• Resulta em tolerâncias mais estreitas que a laminação a quente.
Laminação à frio - A temperatura de trabalho se situa abaixo da temperatura de recristalização do metal da peça, a cada passagem e a estrutura do metal sofre encruamento 
 CONFORMAÇÃO LAMINAÇÃO
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F = σ * A ( Força )
A = Área de contato
σ = Tensão de escoamento média do 
material no estado plano de tensões
σ = 1,15 σe
F = 1,2 * σ * w * R*Δh onde w = largura da laminação
T = F * L ( Torque )
 L em metros
Pot = 2 *π * F * L * Rpm ( Kw) F em Newtons
 60000
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Fs = Força na laminação pela equação de Sims
σ = 1,15 σe
Fs = 1,2 * σ * w * R*Δh * Qs 
onde w = largura da laminação
Qs = Coeficiente obtido em gráficos
T = F * L ( Torque )
 L em metros
Pot = 2 *π * Fs * L * Rpm ( Kw) F em Newtons
 60000
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Cálculo da Força e da Potência de laminação de uma tira de cobre recozido com largura de 228 mm e 25 mm de espessura é laminado para uma espessura de 20 mm em um único passe. O diâmetro do rolo laminador é 600 mm, e o rolo gira a 100rpm. Calcule a força e potência requerida na operação. 
Dado que a tensão de escoamento escoamento nessa etapa é 180 MPa.
L = R * (ho – hf) = 300 * ( 25 – 20 ) = 38,7 mm
F = 1,2 * σ * W * L = 1,2 * ( 1,15 * 180 ) * 228 * 38,7 = 2.191.782 N 
Pot = 2 * π * F * L * RPM = 2 * π * 2.191.782 * 38,7 * 100 = 888 Kw 
 60000 60000
T = F * L = 2191782 * ( 38,7 / 1000 ) = 84.822 = N.m
Ou ainda T = Pot * 9550 = 888 * 9550 = 84. 804 N.m
 RPM 100
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Ferreiro - Uma das profissões mais 
antigas do mundo.
Hoje em a, o martelo e a bigorna 
foram substituídos por máquinas e 
matrizes que permitem a produção 
constante de milhares de peças.
Esse processo de conformação mecânica é tão antigo quanto o 
uso dos metais.
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Forjamento é um processo de conformação mecânica em que o material é deformado por martelamento ou prensagem
É empregado para a fabricação de produtos acabados ou semi-cabados de alta resistência mecânica, destinados as sofrer grandes esforços e solicitações em sua utilização
As operações de forjamento são realizadas a quente, em temperaturas superiores às de recristalização do metal.
Alguns metais não ferrosos podem ser forjados a frio.
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- Forjamento por martelamento : Massa de 200 a 3000 kg que cai livremente ou é impulsionada de uma altura entre 1 e 3,5 m.
Pontas de eixo, virabrequins, disco de turbinas
- Forjamento por prensagem : Prensas hidráulicas ou mecânicas, que submetem a liga a forças compressivas aplicadas com velocidade lenta (velocidadesentre0,06a1,5m/s).
Palhetas de turbinas e forjados de liga leve são produtos fabricados por prensagem.
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Forjamento em Matriz :Todas as operações de forjamento 
 precisam de uma matriz.
Ela ajuda a fornecer o formato final da peça forjada.
Ajuda também a classificar os processos de forjamento, que podem ser:
Forjamento em matrizes abertas, ou forjamento livre
Forjamento em matrizes fechadas.
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Forjamento em matriz aberta, ou simplesmente forjamento livre:
Essas matrizes têm geometria ou formatos bastante simples, sendo as vezes apenas apoios sem o formato da peça.
Usado quando o número de peças que se deseja produzir é pequeno, ou o tamanho da peça é grande.
É o caso de eixos de navios, de turbinas, virabrequins, anéis de grande porte, ganchos, correntes, âncoras, alavancas, excêntricos, ferramentas agrícolas etc.
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Forjamento em matriz fechada: O material é conformado entre duas metades de matriz que possuem, gravadas em baixo-relevo, impressões com o formato que se deseja fornecer à peça.
A deformação ocorre sob alta pressão
em uma cavidade fechada ou semi-fechada, permitindo assim obter-se peças com tolerâncias dimensionais menores do que no forjamento livre
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 DEFEITOS TIPICOS
Falta de redução: Caracteriza-se pela penetração incompleta do metal na 
cavidade da ferramenta. Isso altera o formato da peça e acontece quando são usados golpes rápidos e leves do martelo.
Trincas superficiais: Causadas por trabalho excessivo na periferia da peça em temperatura baixa, ou por alguma fragilidade a quente.
Trincas nas rebarbas: Causadas pela presença de impurezas nos metais ou por que as rebarbas são pequenas. Essa trincas que se iniciam nas rebarbas podem penetrar na peça durante a operação de rebarbação.
Trincas internas: Originam-se no interior da peça, como conseqüência de tensões originadas por grandes deformações.
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Gotas frias: São descontinuidades originadas pela dobra de superfícies, sem a ocorrência de soldagem. Elas são causadas por fluxos anormais de material quente dentro das matrizes, incrustações de rebarbas, colocação inadequada do material na matriz.
Incrustações de óxidos: Causadas pela camada de óxidos que se formam durante o aquecimento. Essas incrustações normalmente se desprendem mas, ocasionalmente, podem ficar presas nas peças.
Descarbonetação: caracteriza-se pela perda de carbono na superfície do aço, causada pelo aquecimento do metal.
Queima: Gases oxidantes penetram nos limites dos contornos dos grãos, formando películas de óxidos. Ela é causada pelo aquecimento próximo ao ponto de fusão
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FORÇAS ENVOLVIDAS
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 FORJAMENTO COM MARTELO
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FORJAMENTO COM PRENSA
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 EXEMPLO 1
F = Vc * Rd * Ln ( hinicial-hfinal)
 s
F = 1066068 * 30 * Ln ( 235 - 160)
 75
F = 1.841.094 Kgf
V = 76 x 76 x π x 235 = 1.066.068 mm3
 4
 
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 EXEMPLO 2
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Estampagem é o conjunto de operações com as quais sem produzir cavaco submetemos uma chapa plana a uma ou mais transformações com a finalidade de obtermos peças com geometrias próprias.
A estampagem é um processo de deformação plástica do metal.
As principais operações de estampagem podem ser divididas em :
- CORTE
- DEFORMAÇÃO
 No corte existem as seguintes sub divisões :
Corte própriamente dito; Onde há a separação 
 total do material
Entalhe: Quando não há corte sem separação 
 total do material
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Puncionamento – É a obtenção de figuras 
geométricas por meio de punção e matriz 
através de impacto.
Recorte – É a operação de corte realizada 
pela segunda vez
Transpasse – É a operação de corte 
associada a operação de deformação 
( Enrijecimento de chapas muito finas )
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Deformação - Que por sua vez pode ser subdividido em :
Repuxo: É Obtenção de peças ocas a partir de 
placas planas, devido à penetração do material
na matriz, forçada pelo punção(Lataria de automóvel)
 Dobramento: É a mudança de direção da
 orientação do material
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 FORÇA DE CORTE EM TESOURAS GUILHOTINA DE FACAS INCLINADAS
O CORTE OCORRE EM 3 FASES DISTINTAS :
Deformação : 
 Cisalhamento:
 Ruptura : 
OBS : Folga excessiva entre as facas de corte podem levar a quebra da ferramenta
 Folga pequena provoca desgaste prematuro das arestas de corte
 Como regra pratica podemos calcular a folga pela expressão empírica :
 Folga = Espessura 
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Exemplo :
Determinar qual é a força de corte (Fc) em Kgf necessária para cortar uma chapa em uma guilhotina de facas inclinadas, com as seguintes caracteristicas:
Comprimento de corte L = 30cm, espessura da chapa = 3mm
ângulo de inclinação da faca superior = 8°
Tensão de cisalhamento do material = 30 kgf / mm²
FC = e2 * t = 9 * 30 = 961 Kgf
 2 * Tg l 2 Tg 8
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Força de corte Fc = π* d * e * t
f/2 = 0,005 * e * t para e < 3 mm 
f/2 = (0,010*e – 0,015) * t para e > 3 mm 
Espessura da chapa em mm
Tensão de cisalhamento em Kgf/mm2
Folgas excessivas provocam rebarbas na peça
Folgas pequenas provocam desgaste nas arestas de corte
 Regra de corte
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Exemplo : Determinar as dimensões dos punções e 
matrizes para estampagem da arruela segundo 
croqui ao lado.
Calcular a força de corte e esquematizar o famental.
Material : Aço SAE 1020 Tens. Cisalh. = 28 kgf/mm²
Resolução
Fc = π*d * e * t = π * 60 * 2,5 * 28 = 13.195 Kgf 
 
f/2 = 0,005 * e * t
f/2 = 0,005 * 2,5 * 28 
f/2 = 0,06614 mm 
 
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