Conformação de Chapas e Propriedades Mecânicas

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DIFERENCIE COMFORMAÇÃO DE CHAPAS POR CISALHAMENTO E EMBUTIMENTO
Cisalhamento: Possui deformações plásticas, cisalhamentos, estouros. Utilizado em altas velocidades pra obtenção de ruptura. Possui punção/matriz, folga representa 10% da espessura da chapa
Embutimento: dentro destes processos temos, estiramento, embutimento e dobramento (sem ruptura), ?r / 	 / LDR
POR QUE O PRODUTO FORJADO, TEM MELHOR PROPRIEDADE MECANICA DO QUE O LAMINADO?
Pois reduz o tamanho do grão, alinha as fibras, segregações e impurezas são eliminados, espaços vazios são eliminados, precipitação de carbonetos.
CITE 3 VARIAVEIS DE PROCESSOS NA CONFORMAÇÃO DE CHAPAS
•GEometria do punção e matriz: O perfil do punção tem pouco efeito na carga de embutimento, mas pequenos raios vão também causar excessivos afinamentos no fundo do copo. Raios muito grandes do punção (± 50 t0), vão provocar enrugamentos. O raio de punção recomendado é 6 a 8 t0. Pequenos raios na matriz aumentam a carga de embutimento. Grande raios na matriz, permitem uma grande região onde o material não tem contato nem com o punção nem com o prensa chapas
•Folga entre punção e matriz: Deve-se haver uma folga entre o punção e a matriz, não suficiente somente para a espessura inicial da chapa, mas contanto com o engrossamento que esta irá sofrer em seu flange durante o embutimento. Quando a operação de embutimento é realizada com folgas pequenas, iguais ou menores a espessura inicial, ocorrerá uma redução na espessura da parede.
•Tensão do prensa chapas: A tensão imposta ao material através do prensa-chapas é controlada através de freios, os quais restringem o movimento do metal para dentro da matriz. A inclinação do conjunto punção/matriz com relação a direção do movimento do punção, comumente conhecido como" Die tipping" (matriz inclinada), é outra variável importante para alterar as componentes de força atuando em direções diferentes na chapa. O correto ajuste desta variável fornece um meio de controlar o fluxo metálico no processo.
EXPLIQUE DETALHADAMENTE COMO É OBTIDA A ANISOTROPIA NORMAL MÉDIA E QUAL A SUA IMPORTANCIA NA CONFORMAÇÃO DE CHAPAS
As chapas metálicas possuem anisotropia de propriedades de fluxos em diferentes direções. A variação de propriedade na direção normal é denominada anisotropia normal. A anisotropia normal é designada por r, que é a razão entre a deformação na direção da largura e a deformação na direção de espessura num teste de tração. Nos casos ideais de chapas isotrópicos, o parâmetro r é igual 1 (um) e o ?r=0, indicando que o material possui resistência igual em todas as direções , ou seja, o metal possui capacidade de ser estampado profundamente sem o aparecimento de rupturas, possui boa estampabilidade. A estampabilidade depende, grande parte da resistência ao afinamento da chapa durante o processo. Esta resistência é verificada pelo coeficiente de anisotropia normal média que, quanto mais próximo do valor 1, maior será a estampabilidade do material:
 
DIFERENCIE O PROCESSO DE CUNHAGEM EM RELAÇÃO AO PROCESSO DE RECALQUE
O processo de cunhagem é utilizado para realizar marcações ou gravações, podendo este ser feito a quente ou a frio. Ex: medalhas
No processo de recalque, aplicamos uma carga afim de modificarmos a geometria de determinadas partes do material, ocorre alterações nos dois sentidos do material. Ex: cabeça de parafusos.
DIFERENCIE AS CARACTERÍSTICAS DOS PRODUTOS OBTIDOS PELA LAMINAÇÃO E FORJAMENTO.
Os produtos obtidos pela laminação, apresentam melhor tolerância dimensional e acabamento.
No forjamento, Controlando a deformação durante o processo de forjamento, pode-se melhorar as propriedades mecânicas da peça produzindo um alinhamento direcional, melhorando assim propriedades de tensões, ductibilidade, impacto e resistência a fadiga. As peças a serem forjadas geralmente necessitam de usinagem antes do processo de forjamento. As fibras podem ser alinhadas na direção em pontos onde ocorrem máximas tensões.Nos dois processos quando realizado a frio, causam encruamento do material, e quando realizado a quente, provocam um ruim acabamento.
MARQUE V PAR VERDADEIRO E F PARA FALSO
( V ) Um material isotrópico tem =1 e ?r=0 
( F ) O coeficiente de anisotropia ou coeficiente de Lankford (R) é a razão entre a deformação verdadeira na espessura e deformação longitudinal na largura 
( F ) Deve-se determinar corretamente a pressão a ser aplicada o prensa chapas: se esta for muito pequena ocorre a ruptura da peça, se por outro lado for muito elevada, ocorre a formação de rugas nas laterais
( V ) O numero de operações, quando o diâmetro da chapa é muito superior ao diâmetro da peça a estampar, depende do material da chapa e das relações entre o disco inicial e o diâmetros das peças estampadas
( V ) Geralmente , para evitar a formação de pregas e rugas nas chapas a conformar, são utilizados dispositivos denominados anti-rugas ou prensa chapas, ou ainda em prensa de duplo efeito anel de fixação
Na extrusão direta é necessário uma maior força para realizar a extrusão por causa do atrito, contato existente entre o material e a matriz. Neste caso, todo o material percorre a matriz até sair da mesma. Normamente é utilizado para perfis tubulares. Resumindo o material tem um movimento relativo à camara, aumentando o atrito
Ja na extrusão indireta, o atrito do material com a matriz é menor pois ele não precisa percorrer toda a matriz. O material escoa facilmente. Na extrusão indireta,normmalmente é necessário 30% mais força para extrudar. Nenhum calor é produzido entre o tarugo e a camara. Logo a dilatação da matriz é menor. Normalmente é utilizado para seções sólidas. Resumindo, o material fica parado dentro da camara, onde ocorre menor atrito
Explique como é obtido uma curva CLC
CLC: é obtida através de vários ensaios de conformação, entre eles ensaios de embutimento, tração, deformação plana e estiramento biaxial, onde será levantado o comportamento do material para qualquer estado de deformação. Os dados obtidos são plotados em um gráfico onde o eixo das ordenadas corresponde a deformação principalmente maior e o eixo das abscissas corresponde a deformação principal menor
O que é recalcagem? Cite um exemplo de aplicação deste processo
Trata-se essencialmente de um processo de conformação a quente em que umabarra, tubo ou outro produto de secção uniforme, geralmente circular, tem uma parte de sua secção transversal alongada ou reconformada. Em princípio, o processo é levado a efeito mantendo-se a peça original aquecida entre matrizes e aplicando.se pressão numa sua extremidade, na direção do eixo, com o emprego de uma ferramenta de recalcar, que alarga. (recalca) a extremidade, mediante deslocamento do metal.
Porque a rebarba é desejável em operações de forjamento em matriz fechada?
Devido a dificuldade de dimensionar a quantidade exata de material é comum aplicar um pouco de excesso. As matrizes são providas de uma zona oca para recolher o material excedente ao termino do preenchimento da cavidade. O material excedente cria rebarbas garantindo que as cavidades foram preenchidas.
Disserte dois tipos de defeitos possíveis no produto obtido no processo de forjamento
•Falta de redução, penetração incompleta do material na cavidade da ferramenta. Pode alterar o formato da peça e acontecem quando são usados golpes rápidos e leves do martelo
•Trincas superficiais, causados por trabalhos excessivos na periferia da peça em baixa temperatura ou fragilidade a quente
•Trincas na rebarba, causados pela presença de impurezas nos metais ou porque as rebarbas são pequenas e podem penetrar na peça na operação de rebarbação. 
Disserte sobre as 5 categorias de classificação da conformação mecanica de acordo com a forma de aplicação dos esforços mecanicas.
•Conformação por cisalhamento? Promovidos por forças aplicadas diretamente no material que podem rompe-lo ou não. As forças são iguais e contrárias: EX: corte
•Conformação por compressão indireta: Promovida por forças de tração e compressão.
O material é deformado pelas forças de compressão geradas na face da matriz de contato com o material. EX: trefilação e extrusão, estampagem profunda)
•Conformação por compressão direta: promovido por forças aplicadas diretamente no material através dos dispositivos de conformação. EX: Forjamento e calandra.
•conformação por flexão: As modificações de forma são conseguidas mediante a aplicaço de um momento fletor. Esse princípio é utilizado para dobrar chapas, barras e outros produtos. EX: Dobra
•Conformação por tração: O estiramento de chapas, no qual a peça toma a forma da matriz através da aplicação de forças de tração em suas extremidades. EX: Estiramento.
Discorra sobre um dos fatores metalurgicos na conformação dos metais abordados em sala de aula
•Temperatura: Os processos de conformação plástica são comumente classificados em operações de trabalho a frio e trabalho a quente. O trabalho a frio é a deformação realizada abaixo da temperatura que provoca a recristalização do metal e trabalho a quente é a deformação realizada acima da temperatura que provoca a recristalização do metal. A temperatura de recristalização é a menor temperatura na qual uma estrutura deformada de um metal trabalhada a frio é restaurada ou é substituída por uma outra, nova livre de tensões, após a permanência nesta temperatura por tempo determinado.
Estas temperaturas variam muito para diferentes metais; é comum em conformação plástica tomar a temperatura de processamento de um metal em relação à sua temperatura de início de fusão, ambas em graus Kelvin (0K). Ao quociente destas temperaturas denomina-se temperatura homóloga, que é adimensional), 
Velocidade: influencia no limite de escoamento e, conseqüentemente, no nível de tensão necessária para provocar uma determinada conformação em um material metálico. Esta influência será tanto maior quanto maior for a temperatura em que se encontra o material.
Cite e explique a influencia de 3 variáveis de material em conformação de chapas
Limite de escoamento, módulo de Yong e encruamento
•Limite de escoamento: na conformação de chapas, o limite superior de escoamento, deve ser excedido em todas as regiões da peça para evitar problemas como por exemplo "metal frouxo". Os materiais que apresentam escoamento suave são os mais desejáveis na conformação de chapas metálicas pelo fato de não possuírem patamares de escoamento.
•Módulo de Yong: É importante para a análise do defeito mola (Spring Back), quanto mais baixo o módulo de Yong, maior será o retorno elástico da chapa metálica.
•Encruamento: Característica mais importante na formabilidade à frio de chapas. Regiões da peça que sofrem afinamento podem resistir a futuras deformações devido ao encruamento dessas regiões e espalharem as deformações para as regiões vizinhas aumentando o afinamento uniforme.
Disserte sobre a influencia do atrito nos processos de conformação mecânica.
Aumento do consumo de energia necessária a deformação, aumento do desgaste da ferramenta, produção de fluxo irregulares de metal durante o processo de deformação, aparecimento de tensões residuais no produto e influencia sobre a qualidade superficial dos produtos.
O que é o defeito de laminação casca de laranja e Banda de Luders? Quando ele ocorre?
•Casca de laranja: acontece devido a elevados tamanhos de grãos na estrutura da chapa metálica, que não se deformam homogeneamente, gerando na superfície da chapa uma rugosidade aparente reflectividade e a pintabilidade da superficie
•Banda de Luders: Também chamado de linhas ou nervuras de distenção, são defeitos que ocorrem na superficie das chapas sempre alinhadas a 45º, com a direção de tração e com grande concentração de tensões.
Explique porque a resistência mecânica e a resiliência são aumentadas quando formamos a quente?
Quando forjamos a quente estamos trabalhando numa faixa de temperatura acima da temperatura de recristalização, isto faz com que ocorra um rearranjo da estrutura com um refino dos grãos e eliminação das heterogeneidades provenientes das impurezas ou falhas, levando a um aumento da resistência mecânica do material.
Explique porque ocorre o defeito de ruptura no embutimento de uma chapa.
O defeito de rugas, ocorre devido ao ajuntamento de material quando solicitado a compressao e flambagem. (força do prensa chapas e do puncao). Este ajuntamento faz com que a regioes da chapa fiquem sobrepostas, marcando a chapa em forma de rugas. Ela pode ser causada por força insuficiente no prensa chapas, grandes raios de embutimento, e grandes raios do punção. Este defeito deve ser bem monitorado pois uma ruga ao entrar na folga entre punção e matriz pode ocasionar a ruptura da peça
Explique a relação entre a espessura da chapa e a profundidade de embutimento.
Quanto maior a espessura da chapa, maior poderá ser a profundidade do embutimento. Uma vez que o afinamento da parede poderá ser maior do que uma chapa de espessura fina sem que ocorra ruptura, fornecendo assim mais material para a deformação solicitada
Cite 3 motivos pelos quais forjamos uma peça.
•Obtenção de grãos finos: maior resistência mecânica para se propagar uma trinca, tem que mudar muito a direção;
•Resistência á fadiga elevada;
•Tenacidade elevada (sofrer impactos);
Faça um croqui dos tipos de deformações que podem ocorrer no processo de forjamento. Explique-as:
•Recalque ou recalcamento - No recalque, a altura inicial da peça é reduzida com um escasso alongamento, sem que ocorram escorregamentos substanciais nas paredes das matrizes. Compressão direta do material entre um par de ferramentas de face plana ou côncava, visando primariamente reduzir a altura da peça e aumentar a sua secção transversal. 
•Alongamento (Estiramento) - Visa aumentar o comprimento de uma peça às custas da sua espessura. No alongamento o material flui predominantemente na direção perpendicular ao movimento da matriz.
•Ascensão (Encalcamento) - Na ascensão, o material é impelido em oposição ao movimento da ferramenta. Também de acordo com a geometria da peça a ser forjada poderemos ter uma combinação do alongamento e ascensão.
Qual a influencia da variação da espessura da chapa da curva CLC. Explique.
A curva CLC ( curva limite de conformabilidade) serve para indicar o máximo de deformação que se pode obter ao conformar chapas por embutimento ou estiramento, ou seja, ela representa graficamente o limite aceitável de deformação de um determinado material a partir do estudo do nível de combinações de deformações trativas e compressivas. Pontos abaixo da curva CLC, mostram que a chapa ficará após o processo enquanto os pontos acima da CLC informa que a chapa está propícia a fratura
Considere as seguintes assertivas em relação à conformação de chapas:
•Em materiais com elevado coeficiente de anisotropia normal, a deformação localizada promove um incremento rápido de resistência mecânica e o material se torna capacitado a resistir cada vez mais a deformação. (CORRETO)
•Em materiais de pequeno coeficiente de anisotropia normal, a deformação localizada causa estricção e uma perda de resistência mecânica. (CORRETO) 
•A capacidade de alongamento do material é importante para operações de estampagem profunda, e depende diretamente do coeficiente de anisotropia normal. (CORRETO)