Processos de fabricação 5

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Processos
de Fabricação
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
 Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira
Revisão Textual:
 Profa. Ms. Luciene Oliveira da Costa Santos
Usinagem e Estampagem
• Introdução
• Usinagem
• Estampagem
 · O objetivo desta unidade é conhecer as definições e características 
dos processos de fabricação Usinagem e Estampagem, destacando 
os tipos, a forma de utilização e as características.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Caro(a) aluno(a),
Leia atentamente o conteúdo desta unidade, que lhe possibilitará conhecer 
as aplicações dos Processos Usinagem e Estampagem.
Você também encontrará nesta unidade uma atividade composta por 
questões de múltipla escolha, relacionada com o conteúdo estudado. Além 
disso, terá a oportunidade de trocar conhecimentos e debater questões com 
seus colegas.
É extremante importante que você consulte os materiais complementares, 
pois são ricos em informações, possibilitando-lhe o aprofundamento de seus 
estudos sobre o assunto.
ORIENTAÇÕES
Usinagem e Estampagem
UNIDADE Usinagem e Estampagem
Contextualização
Os processos de fabricação e tecnologia de materiais procuram sempre 
novas fontes de materiais ao mesmo tempo em que procuram novas formas de 
processamento para atender a uma demanda específica, melhorar qualidade, baixar 
custos e diminuir falhas.
Busque produtos que são processados por Usinagem e Estampagem com os 
quais você convive diariamente. Qual deve ser o estudo para indicar a utilização de 
um processo para determinado material? 
Escolha um produto com o qual você esteja trabalhando ou faça parte do seu 
dia a dia (no trabalho, em casa). Aplique o conceito acima, descreva a atividade e 
os critérios.
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Introdução
Usinagem
É um substantivo feminino que pode significar
• ato, processo ou efeito de usinar.
• ato, processo ou efeito de talhar, de trabalhar uma peça bruta com máquina-
ferramenta para dar-lhe a forma final.
Figura 1. Processo de Usinagem
Fonte: iStock/Getty Images
Estampagem
É um substantivo feminino que pode significar
• ato ou efeito de estampar.
• processo de imprimir figuras, letras, ornatos sobre papel, tecido, couro 
etc., utilizando-se chapa gravada, ferros aquecidos, papel perfurado e 
outras técnicas.
 
Figura 2. Processo de Estampagem
Fonte: iStock/Getty Images
A usinagem merece destaque por se tratar do processo de conformação plástica 
por onde grande maioria dos produtos manufaturados passa antes de ir para o 
cliente. E a estampagem é muito interessante devido às características de grandes 
séries de peças, obtendo-se alta produção e reduzido custo por peça.
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UNIDADE Usinagem e Estampagem
Usinagem
Segundo a Norma Alemã DIN 8580, usinagem aplica-se a todos os processos 
de fabricação onde ocorre a remoção de material sob a forma de cavaco.
Dessa forma, usinagem é toda operação que confere a uma peça forma, 
dimensão, acabamento ou uma combinação destes por meio de remoção de 
material sob a forma de cavaco.
O que é Cavaco?
Cavaco
É a porção de material que é retirado da peça pela ferramenta e não possui 
forma característica.
Figura 3. Cavacos
Fonte: iStock/Getty Images
DIN = Deutsches Institut für Normung = Instituto Alemão para Normatização.
É uma organização nacional da Alemanha para padronização semelhante à ABNT aqui 
no Brasil.
A norma DIN 8580 classifica vários processos de fabricação:
Grupo 1. Formação de origem
Grupo 2. Conformação
Grupo 3. SEPARAÇÃO
Grupo 4. União
Grupo 5. Revestimento
Grupo 6. Modificação das propriedades dos materiais
No item denominado “separação”, existe o subitem chamado “separação com formação de 
cavacos”, no qual alocamos os processos de usinagem. 
Ex
pl
or
O estudo da usinagem baseia-se na mecânica, na termodinâmica e nas 
propriedades dos materiais. Na mecânica, pela observação do atrito, cinemática e 
deformação, e pelo estudo do calor na termodinâmica.
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O principio da usinagem está no fato que a inferência da ferramenta na peça 
irá produzir o cavaco, sendo que, para isso, a ferramenta deverá ser constituída de 
material com dureza e resistência superiores ao da peça a ser trabalhada.
A usinagem pode ser vista como uma operação secundária ou de acabamento, 
pois é aplicada em peças que vem de processos como fundição, forjamento e 
laminação. A usinagem irá conferir a estas peças um melhor acabamento, 
refinamento das tolerâncias dimensionais e particularidades como furos rosqueados.
A usinagem poderá produzir peças (Figura 4) como: eixos, rodas dentadas, 
parafusos, pinos, componentes para máquinas e ferramentas de metais ferrosos e 
não ferrosos.
Figura 4. Peças usinadas
Fonte: iStock/Getty Images
A usinagem conta com um número muito grande de operações, máquinas e 
ferramentas disponíveis. Iremos descrever os processos mais utilizados da usinagem 
que são:
• Torneamento
• Aplainamento
• Furação
• Mandrilamento
• Fresamento
• Serramento
• Brochamento
• Roscamento
• Retificação
Que serão descritos a seguir:
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UNIDADE Usinagem e Estampagem
Torneamento
Acontece quando a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina 
e a ferramenta desloca-se em conjunto em trajetórias específicas. A forma final da 
peça é cônica ou cilíndrica (Figura 5).
Figura 5. Operação de Torneamento
Fonte: iStock/Getty Images
Aplainamento
O movimento retilíneo alternativo da ferramenta ou da peça, em direção 
horizontal inclinada ou vertical produz superfícies planas (Figura 6). 
Figura 6. Operação de Aplainamento
Furação
Operação para obtenção de furos geralmente cilíndricos, na qual a ferramenta 
ou a peça gira ao mesmo tempo segundo trajetória retilínea ou paralela ao eixo 
principal da máquina (Figura 7).
Figura 7. Operação de Furação
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Mandrilamento
Ferramentas de barra com movimento de rotação dão origem a superfícies de 
revolução. O mandrilamento pode ser cilíndrico ou radial por exemplo (Figura 8).
Figura 8. Operação de Mandrilamento
Fresamento
Nesta operação, são empregadas ferramentas multicortantes para obtenção de 
superfícies diversas como rodas dentadas por exemplo (Figura 9).
Figura 9. Operação de Fresamento
Serramento
Este processo trabalha com ferramentas multicortantes de pequena espessura 
para secionar peças. O serramento pode ser retilíneo ou circular (Figura 10). 
Figura 10. Operação de Serramento
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UNIDADE Usinagem e Estampagem
Brochamento
É o processo de usinagem destinado à produção de superfícies variadas com 
emprego de ferramentas multicortantes, podendo ser interno ou externo. Utilizado 
para usinagem de recortes dentados (Figura 11).
Figura 11. Operação de Brochamento
Roscamento
Neste processo, a ferramenta ou a peça gira e uma delas ao mesmo tempo se 
desloca de acordo com trajetória inclinada, paralela ou retilínea em relação ao eixo 
de rotação. Este processo pode ser externo ou interno (Figura 12).
Figura 12. Operação de Roscamento
Retificação
O processo de retificação visa obter superfícies lisas por abrasão. A retificação 
pode ser tangencial ou frontal (Figura 13).
Figura 13. Operação de Retificação
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Vimos os principais processos de usinagem tradicional, temos, ainda, outros 
processos que podem ser destacados, como:
• Lapidação
• Polimento
• Afiação
• Espelhamento
• Brunimento
Cada um com sua particularidade e especificidade, a utilização depende do 
produto final que se deseja obter.
Recentemente, a indústria tem aplicada outras formas de energia aliadas ou não 
à energia mecânica para remoção de cavacos. As energias utilizadas são: química, 
térmica e elétrica, são os chamados processos de usinagem não tradicionais.
Automatização da usinagem
Podemos definir a automação como uma sequência determinada deoperações 
em que a força humana foi substituída por dispositivos mecânicos e eletrônicos. Na 
usinagem, podemos destacar:
CNC
O Comando Numérico Computadorizado é o sistema que controla os movimentos 
de máquinas por meio de dados numéricos, sua alimentação de dados é feita por 
um computador acoplado.
Figura 14. CNC
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UNIDADE Usinagem e Estampagem
CIM
A Manufatura Integrada por Computador é um sistema onde os computadores 
participam de todas as fases da fabricação, do projeto à inspeção do produto final. 
Duas ferramentas são muito importantes para este processo: o CAD e o CAM.
CAD ou Computer Aided Design é o sistema que desenvolve os projetos no 
computador e CAM ou Computer Aided Manufacturing é utilizado para auxílio em 
todas as fases da fabricação. Operações modernas e eficientes utilizam o sistema 
integrado CAD/CAM.
Figura 15. CIM
Estampagem
Foi a partir das primeiras prensas e ferramentas de corte e embutimento que 
tivemos o início do processo de Estampagem. O crescimento industrial e a evolução 
da indústria automobilística foram impulsionadores deste processo para obtenção 
de peças a partir de chapas para outros como eletrodomésticos, embalagens e até 
mesmo aviões. Por este processo são fabricadas peças de aço, alumínio, cobre e 
ligas não ferrosas. 
Os materiais metálicos de mais usos são chapas de aços de baixo carbono por 
sua característica de elevada conformabilidade para operações de estampagem 
profunda. O latão 70 – 30 apresenta os maiores índices de estampabilidade, porém, 
tem custo elevado e só é utilizado quando seja justificada sua escolha. Os metais 
não ferrosos e suas ligas, dependendo do tipo de liga e condições de estampagem, 
também são utilizados.
Apresenta como vantagens:
• Bom acabamento
• Baixo custo por peça
• Alta produção
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• Peças de boa resistência mecânica
• Uniformidade de produção
E como desvantagens
• Alto custo do ferramental
• Grandes volumes
Estampagem é o processo de fabricação de peças através do corte ou deformação 
de chapas em operações de prensagem a frio. A estampagem de chapas é utilizada 
para fabricação de peças com paredes finas feitas de fitas ou chapas de diversas 
ligas ou metais.
Os processos de estampagem (Figura 16) podem ser classificados em três grupos:
• Corte
• Embutimento ou repuxo
• Dobramento
Figura 16. Processos de Estampagem
O processo de estampagem pode ser simples quando só ocorre um dos processos 
ou combinado. O processo de corte (Figura 17) está sempre presente nos processos 
a partir de chapas em maior ou menor escala, pois é uma operação mecânica da 
qual se consegue formar uma figura predeterminada separando uma parte da outra.
Figura 17. Tipos de cortes de chapas
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UNIDADE Usinagem e Estampagem
A operação de repuxo ou embutimento (Figura 18), como o próprio nome diz, 
tem o objetivo de formar peças como canecas, caixas ou tubos pela deformação da 
chapa. As peças são obtidas pela utilização de prensas com auxílio de ferramental 
conhecido como estampo de repuxo.
Figura 18. Operação de repuxo ou embutimento
O processo de dobramento (Figura 19) faz parte do que podemos chamar de 
processos de conformação geral, onde encontramos também o flangeamento, 
rebordamento e o enrolamento.
Figura 19. Operação de dobramento
Estes processos podem ser feitos por prensas viradeiras ou outras máquinas mais 
específicas de conformação. As peças iniciais deste processo podem ser simples 
tiras ou tubos.
A lubrificação (Figura 20) é muito importante para reduzir as forças de atrito, 
proteger a peça e o ferramental. O importante é sempre observar a natureza 
química e mecânica dos materiais que serão trabalhados para escolha do método 
de lubrificação e do lubrificante propriamente dito.
Figura 20. A importância dos lubrificantes
Fonte: iStock/Getty Images
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Os principais defeitos do processo de estampagem são provenientes da própria 
chapa que foi estampada, problemas de projeto e da ferramenta. Dentre eles, temos:
• Pregas
• Furos
• Rupturas
• Formas
• Trincas
O controle do processo de estampagem é feito pela observação da máquina, da 
ferramenta e dos produtos que saem do processo. O controle dimensional pode ser 
realizado de forma indireta pelas dimensões da matriz com auxílio do micrômetro 
e paquímetro, e a medida de rugosidade por meio de ensaios com rugosimetros.
No processo de estampagem, é muito importante o estudo do layout da chapa 
para sua melhor utilização e melhor aproveitamento. Este estudo traz uma economia 
de material muito interessante, pois na maioria das vezes estamos falando de 
grandes volumes de produção. 
O estudo da utilização da chapa minimiza as sobras e retalhos da chapa além de 
trazer uma melhor resistência mecânica por estudar o sentido de laminação da chapa.
Um bom arranjo das peças nas chapas traz produtividade, melhor acabamento das 
peças e traz a opção da utilização de ferramentas mais simples no processo (Figura 21).
Figura 21. Exemplos de arranjos de uma peça na chapa
São duas regras simples a serem observadas no projeto:
• É importante respeitar um espaço entre uma peça e outra, pois o retalho da 
chapa deve manter certa rigidez para evitar problemas de produtos incompletos 
e quebra de ferramenta.
• O modo de disposição das peças pode seguir a ordem reta, inclinada, invertida 
ou múltipla. Para descobrir-se qual a melhor opção recorre-se a softwares 
preparados para isso ou caso a empresa não tenha acesso a isso, existe a 
opção de recortar-se modelos da peça em papel e distribuir sobre a peça para 
encontrar a melhor disposição.
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UNIDADE Usinagem e Estampagem
Para o processo de estampagem podemos utilizar:
• prensas mecânicas 
• prensas hidráulicas
Basicamente, a prensa mecânica (Figura 22) é uma máquina que comprime 
uma matriz contra o material a ser cortado ou moldado contando com movimento 
de rotação total ou parcial movida pneumaticamente por um motor elétrico ou 
mecânico através de uma biela. A força da prensa varia de acordo com o ângulo 
de aplicação da força; dessa forma, quanto mais perto do ponto de impacto, maior 
sera o torque.
Figuar 22. Exemplo de prensa mecânica
Fonte: iStock/Getty Images
A prensa hidráulica (Figura 23) tem seus movimentos coordenados por pressão 
de óleo e geralmente são utilizadas para estampos de grandes dimensões. Este tipo 
de prensa pode também competir com as prensas mecânicas desde que atinjam as 
velocidades de trabalho e autonomia apresentadas por elas.
A bomba do embolo rotativo da prensa hidráulica confere ao curso da prensa 
a velocidade máxima quando a pressão é mínima e a velocidade mínima quando a 
pressão é maxima.
 Figura 23. A maior prensa hidráulica da América Latina, 
 integrante do Programa de Desenvolvimento de Submarinos (PROSUB) da Marinha
Fonte: www.defesaaereanaval.com.br
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A Norma Regulamentadora NR-12 – SEGURANÇA NO TRABALHO 
EM MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS – possui o ANEXO VIII – PRENSAS E 
SIMILARES – para tratar deste dispositivo.
As empresas que trabalham com este tipo de equipamento consideram a 
importância das medidas para reduzir os custos da empresa com acidentes 
e a preocupação de seguir as regulamentações é uma questão importante nas 
aplicações industriais.
Além da NR-12, outras regras a serem seguidas para uma maior segurança no 
trabalho com prensas estão incluídas no Programa de Prevenção de Riscos em 
Prensas e Similares (PPRPS), na Nota Técnica número 16 de 2005 do Ministério 
do Trabalho (NT 16/2005) e European Norm 16 (EN 16).
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UNIDADE Usinagem e Estampagem
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
Para complementar os conhecimentos adquiridos nesta unidade, consulte os livros abaixo, 
disponíveis na Minha Biblioteca:Livros
Introdução à usinagem com CNC
FITZPATRICK, Michael. 1. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.
Introdução à manufatura
FITZPATRICK, Michael. Porto Alegre: AMGH, 2013.
Introdução aos processos de fabricação
GROOVER, Mikell P. Rio de Janeiro: LTC, 2014.
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Referências
AGOSTINHO, O. L. Tolerâncias, ajustes, desvios e análise de dimensões. São 
Paulo: Edgard Bluecher, 2001. 
BRESCIANE, F. E. Conformação Plástica dos Metais. 5. ed.  Campinas: 
Unicamp, 1997.
DINIZ, E. A… Tecnologia da Usinagem dos Materiais. 5. ed. São Paulo: 
Artliber, 2006. 
FERRARESI, D. Fundamentos da Usinagem dos Metais. 6. ed. São Paulo: 
Edgard Blücher, 2003.
HELMAN, H; CETLIN, P R. Fundamentos da Conformação Mecânica dos 
Metais. São Paulo: Artliber, 2005.
POLACK, V. A. Manual Prático de Estampagem. São Paulo: Hemus, 2004.
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