Aula 006

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PROCESSO DE CONFORMAÇÃO E USINAGEM
UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA
CONFORMAÇÃO MECÂNICA
 - LAMINAÇÃO
INTRODUÇÃO
A conformação mecânica e dar forma, ou seja, são processos que visam como 
objetivo final dar uma forma a um corpo metálico, sedo esta definitiva ou 
semidefinitiva, preparando este corpo para um trabalho posterior de 
conformação mecânica final.
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.
Processos metalúrgicos:
Nos quais as modificações de forma podem estar relacionadas também com:
Tensões externas (usinagem)
Altas temperaturas por meio da fusão do metal (fundição)
Com a difusão de partículas metálicas (sinterizacão)
Os processos de conformação podem ser divididos em dois grupos:
Os processos de conformação plástica podem ser classificados de acordo com 
vários critérios:
a) quanto ao tipo de esforço predominante;
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).
Classificação dos processos de conformação mecânica quanto ao tipo de 
esforços predominantes: 
• Processos de compressão direta
• Processos de compressão indireta
• Processos de tração 
• Processos de dobramento
• Processos de cisalhamento
Compressão direta
Predomina a solicitação externa por compressão direta sobre a peça de 
trabalho. Exemplos: processos de laminação e forjamento.
Compressão indireta
Esse processo envolve trefilação de fios, tubos, extrusão e estampagem 
profunda; porque embora as forças aplicadas sejam frequentemente de tração 
ou compressão , a reação da peça com a matriz produz elevadas forças indiretas 
de compressão.
Tração > É estirar uma chapa metálica envolvendo-a em torno do contorno de 
uma matriz, pela aplicação de esforços de tração.
Dobramento > Aplicação de momentos fletores para efetuar a dobra das chapas
Cisalhamento > envolve a aplicação de esforços de cisalhamento que levam à 
ruptura do material (corte do material).
Classificação dos processos de conformação mecânica quanto a temperatura de 
trabalho:
Trabalho mecânico a frio e trabalho mecânico a quente. Quando a temperatura 
de trabalho e maior do que a temperatura que provoca a recristalização do 
metal, o processo e designado como de trabalho a quente e, abaixo dessa 
temperatura, e designado como de trabalho a frio.
a) Vantagens do trabalho a quente
• Menor energia requerida para deformar o metal, já que a tensão de 
escoamento decresce com o aumento da temperatura.
• Aumento da capacidade do material para escoar sem se romper (ductilidade).
• Homogeneização química das estruturas brutas de fusão (ex.: eliminação de 
segregações) em virtude da rápida difusão atômica interna.
• Eliminação de bolhas e poros por caldeamento.
• Eliminação e refino da granulação grosseira e colunar do material fundido, 
proporcionando grãos menores, recristalizados e equiaxiais.
• Aumento da tenacidade e ductilidade do material trabalhado em relação ao 
material bruto de fusão.
b) Desvantagens
• Necessidade de equipamentos especiais (fornos, manipuladores, etc.) e gasto 
de energia para aquecimento das peças.
• Reações do metal com a atmosfera do forno, levando a perdas de material por 
oxidação e outros problemas relacionados. No caso dos aços, ocorre também 
descarbonetação superficial; metais reativos como o titânio ficam severamente 
fragilizados pelo oxigênio e têm de ser trabalhados em atmosfera inerte ou 
protegidos do ar por uma barreira adequada.
• Formação de óxidos, prejudiciais ao acabamento superficial.
• Desgaste das ferramentas é maior, e a lubrificação é difícil.
• Necessidade de grandes tolerâncias dimensionais por causa de expansão e 
contração térmicas.
• Estrutura e propriedades do produto resultam menos uniformes do que em 
caso de trabalho a frio seguido de recozimento, pois a deformação sempre 
maior nas camadas superficiais produz nelas uma granulação recristalizada mais 
fina, enquanto as camadas centrais, menos deformadas e sujeitas a um 
resfriamento mais lento, apresentam crescimento de grãos.
Tipo de operação na conformação mecânica
As operações de conformação mecânica são processos de trabalho dentro da 
fase plástica do metal, ou seja, uma vez deformado; o metal não voltará ao seu 
estado inicial. 
Trabalho mecânico primário > Quando o trabalho de conformação é realizado 
em lingotes, de modo a produzir formas simples como placas, tarugos, barras, 
chapas etc.
Trabalho mecânico secundário> Quando, a partir das partes obtidas nesses 
processos primários, o trabalho mecânico leva a obtenção de formas e objetos 
definitivos.
PROCESSOS DE LAMINANÇÃO
LAMINAÇÃO
Neste processo de conformação mecânica, o metal é forçado a passar entre dois 
cilindros, girando em sentido oposto, com a mesma velocidade superficial, 
distanciados entre si a uma distância menor que o valor da espessura da peça a 
ser deformada.
Ao passar entre os cilindros, o metal sofre uma deformação plana onde a 
espessura é reduzida e o comprimento e a largura são aumentados.
O objetivo final da conformação é deixar o corpo metálico com a forma 
semelhante ao desenho especificado no cilindro de conformação. Os cilindros 
podem ser planos ou possuírem outras formas geométricas.
Δh=h0 – h1 ESPESSURA INICIAL MENOS A FINAL
Δb=b1 – b0 LARGURA FINAL MENOS O INICIAL
Δl=l1 – l0 COMPRIMETO FINAL MENOS O INICIAL
OBS.: Nas condições normais, o resultado principal da redução de espessura do 
metal é o seu alongamento, visto que o seu alargamento é relativamente 
pequeno e pode ser desprezado. 
ARCO DE CONTATO
A figura abaixo mostra a zona de deformação e as forças atuantes no momento 
do contato do metal com os cilindros de laminação. Cada cilindro entra em 
contato com o metal segundo o arco AB, que se chama arco de contato.
A esse arco corresponde um ângulo chamado de ângulo de contato ou de 
ataque.
ARCO DE CONTATO
TIPOS DE LAMINADORES
Laminador é a máquina que executa a laminação. Abrange inúmeros tipos, 
dependendo cada um deles do serviço que executa, do número de cilindros 
existentes etc.
ESTRUTURA DE UM LAMINADOR
Em princípio, o laminador é constituído de uma estrutura metálica que suporta 
os cilindros com os mancais, montantes e todos os acessórios necessários. Esse 
conjunto é chamado cadeira de laminação. 
LAMINADOR DUO
Composto apenas de dois cilindros de mesmo diâmetro, girando em sentidos 
opostos, com a mesma velocidade periférica e colocados um sobre o outro.
LAMINADOR DUO COM RETORNO POR CIMA
A peça, depois de sofrer o primeiro passe 
ou passagem ou primeira deformação, é 
devolvida para o passe seguinte, 
passando sobre o cilindro superior. Os 
cilindros não podem ter seu movimento 
de rotação invertido e cada passe é 
realizado pela entrada da peça sempre 
do mesmo lado, os cilindros se 
aproximando cada vez mais.
LAMINADOR DUO REVERSÍVEL
O sentido de rotação dos cilindros é invertido e os cilindros aproximados, após 
cada passagem da peça através dos mesmos. 
LAMINADOR DUO CONTÍNUO
Conjunto de cadeiras duo colocadas uma após a outra, em linha reta, de modo 
que a peça sob laminação avance continuamente, sendo trabalhada 
simultaneamente em vários passes, até que, ao sair da última cadeira, o produto 
esteja acabado.
LAMINADOR TRIO
Três cilindros são dispostos umsobre 
o outro; a peça é introduzida no 
laminador, passando entre o cilindro 
inferior e o médio e retoma entre o 
cilindro superior e o médio. Os 
modernos laminadores trio são 
dotados de mesas elevatórias ou 
basculantes para passar as peças de 
um conjunto de cilindros a outro.
LAMINADOR QUADRUO
Compreende quatro cilindros, montados uns 
sobre os outros. Dois desses cilindros são 
denominados trabalho (os de menor 
diâmetro) e dois denominados suporte ou 
apoio (os de maior diâmetro). Estes 
laminadores são empregados na laminação e 
relaminação de chapas que, pela ação dos 
cilindros de suporte, adquirem uma espessura 
uniforme em toda a secção transversal.
Em que se tem uma combinação de 
cilindros horizontais e verticais; a 
figura representa o tipo chamado 
“Grey", empregado na laminação 
de perfilados pesados. São 
laminados em duplo T, onde os 
cilindros verticais estão 
posicionados no mesmo plano 
vertical que os cilindros horizontais.
LAMINADOR UNIVERSAL
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. 
PROCESSO DE LAMINAÇÃO REDUÇÃO DE ESPESSURA 
LAMINADOR DE TUBOS SEM COSTURA
LAMINADOR DE TUBOS COM COSTURA
LAMINADOR PARA PERFIS
LAMINADOR PARA PERFIS
CILINDRO DE LAMINAÇÃO
Os cilindros de laminação são peças inteiriças, fundidas ou forjadas que 
apresentam uma parte central chamada corpo, a qual executa o esforço direto 
de deformação. Essa parte pode ser lisa - para laminação de chapas - ou pode 
apresentar reentrâncias, de modo a permitir reduções ou conformações 
diferentes no mesmo cilindro.
Essas reentrâncias, também chamadas caneluras, possibilitam, por exemplo, 
pelo emprego de passes sucessivos, a redução paulatina de secção de barras 
redondas, quadradas etc., por intermédio do mesmo par de cilindros ou no 
mesmo laminador.
Em cada extremidade do cilindro, ficam localizados os pescoços, que se apóiam 
nos mancais das gaiolas. Finalmente, para além dos pescoços, situa-se o trevo, 
que é a parte que recebe o acoplamento para rotação. 
OPERAÇÃO DE LAMINAÇÃO
LINGOTAMENTOS CONTÍNUO
• Visa gerar os produtos fundidos chamados lingotes;
• Os lingotes ( placas; tarugos) são as matérias primas para a laminação;
• As placas são utilizadas para a obtenção de chapas grossas ( espessura entre 
6,35 e 140 mm; chapas finas ou tiras ( espessura entre 2,65 mm até 
aproximadamente 6,34 mm
• Flandres: material laminado composto por ferro e aço de baixo teor de 
carbono revestido com estanho. ( espessura inferior a 2,65 mm )
• Os tarugos ( de secção redonda ou quadrada) são utilizados para a produção 
de barras; perfis e tubos. 
VANTAGENS DO LINGOTAMENTOS CONTÍNUO
• Alto rendimento e transferência do metal líquido
• Redução de fases de processo:
• ala de vazamento (lingoteiras, corte de canais)
• pontes
• estripadores, etc.
• Alta qualidade interna do aço (solidificação rápida)
• Direto para laminação de chapas
PROCESSO DO LINGOTAMENTO CONTÍNUO
PLACA PRODUZIDA POR LINGOTAMENTO CONTÍNUO
BOA NOITE