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MANUFATURA MECÂNICA: CONFORMAÇÃO DOS METAIS
LAMINAÇÃO
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CONCEITOS INICIAIS DA LAMINAÇÃO
A laminação é um processo de conformação que essencialmente consiste na passagem de um corpo sólido (peça) entre dois cilindros (ferramentas) que giram a mesma velocidade periférica, mas em sentidos contrários.
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CONCEITOS INICIAIS DA LAMINAÇÃO
A passagem da peça pelos cilindros ocorre através da ação da força de atrito que atua na superfície de contato entre as peças e os cilindros.
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TIPOS DE PROCESSOS DE LAMINAÇÃO
O processo de laminação pode ser conduzido a frio ou a quente, dependendo das dimensões e da estrutura do material da peca especificada para o inicio e final do processamento.
A sequência e o número de etapas de laminação dependem das condições iniciais da peça (forma e natureza) e das condições finais especificadas (dimensões, formas, acabamento superficial, propriedades mecânicas e metalúrgicas).
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LAMINAÇÃO A QUENTE
A peça inicial é comumente um lingote fundido obtido de lingotamento convencional, ou uma placa ou tarugo processado previamente em lingotamento contínuo; a peça intermediária e final assume, após diversos passes pelos cilindros laminadores, as formas de perfis diversos (produtos não planos) ou de placas e chapas (produtos planos).
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LAMINAÇÃO A FRIO
A peça inicial para o processamento, nesse caso, é um produto semi-acabado (chapa), previamente laminado a quente.
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MECÂNICA DA LAMINAÇÃO
A laminação pode ser classificada como um processo de compressão direta pelo fato dos cilindros atuarem, com esforço de compressão, diretamente sobre a peça.
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MECÂNICA DA LAMINAÇÃO
Forças e relações geométricas na laminação
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MECÂNICA DA LAMINAÇÃO
Para aumentar a rigidez do par de cilindros de diâmetros menores, justapõem-se cilindros, aos pares, de diâmetros maiores; os primeiros são denominados cilindros de trabalho e os segundos, cilindros de apoio ou de encosto.
Ilustração de um laminador quádruo
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LAMINADORES
Em função do número e da disposição dos cilindros nas gaiolas, os laminadores (ou seja, as máquinas de laminação) podem ser classificados em diversos tipos.
Os laminadores são classificados de acordo com o número e arranjo de cilindros, e os três principais tipos são os laminadores duo, trio e quádruo.
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LAMINADORES
Tipos de laminadores segundo o arranjo e número de cilindros
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LAMINADORES
Ilustração da sequência de passes na redução de um lingote para uma placa em laminador duo reversível
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CILINDROS DE LAMINAÇÃO
Os cilindros de laminação são a principal parte de um laminador, pois promovem diretamente a conformação da peça atuando como ferramentas de fabricação.
Analisando um cilindro, podem-se distinguir nele três partes básicas:
a) corpo - onde ocorre o processo de laminação da peça
b) pescoço - onde o peso do cilindro e a carga de laminação devem ser suportados
c) trevo - onde ocorre o acoplamento com o eixo motor através de uma manga de engate.
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CILINDROS DE LAMINAÇÃO
Os cilindros com superfícies cilíndricas (geratriz reta) são utilizados para a laminação de placas e chapas; os cilindros com ranhuras ou passagens, que são aberturas formadas na superfície, destinam-se a laminação de perfis e barras.
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DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE LAMINAÇÃO
A seqüência de fabricação numa usina de laminação é complexa e diversificada. A descrição resumida dos processos de laminação será apresentada para alguns dos produtos típicos em aço.
a) blocos e placas laminados a quente,
b) chapas finas laminadas a quente,
c) chapas finas laminadas a frio.
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Laminação a quente de blocos e placas
A laminação primária tem dois objetivos básicos que são:
	a) A conversão do lingote fundido em produtos laminados;
	b) A obtenção de produtos laminados na forma de pecas, com dimensões e massas especificadas.
Uma sequência de operações típicas para a laminação primaria, constituída de tratamentos térmicos e mecânicos e operações auxiliares, consiste de:
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AQUECIMENTO DOS LINGOTES
É realizado para tornar o material suficientemente plastico para a operacao de laminacao com reducoes grandes de seccoes. Essa operacao e conduzida em forno-poco de encharcamento a combustivel (forno profundo, para uniformizacao da temperatura) com controle da temperatura, do tempo de permanencia e das condicoes de combustao.
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LAMINAÇÃO A QUENTE DOS LINGOTES
E conduzida para transformar a estrutura cristalina grosseira (bruta de fusao) dos lingotes
em uma estrutura de graos finos por meio da deformacao plastica intensa e recristalizacao
subsequente. Alem disso, a laminacao a quente provoca o caldeamento dos vazios internos
decorrentes do processo de solidificacao do lingote.
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Laminação a quente de chapas finas
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Laminação a frio de chapas finas
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Controle do processo de laminação
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Projeto dos passes de laminação
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PRODUTOS LAMINADOS
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Classificação dos produtos laminados
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Defeitos típicos dos produtos laminados
Os defeitos típicos dos produtos laminados podem ser analisados de acordo com os tipos de produtos:
semi-acabados
acabados
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Defeitos em produtos semi-acabados
Os defeitos de forma na laminação de blocos mais comuns e as causas prováveis são as seguintes:
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Defeitos em produtos semi-acabados
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Defeitos em produtos acabados
Os defeitos mais comuns são os erros de forma como:
falta de material
formação de nervuras
desencontro das duas metades da secção
Abaulamento
Flambagem
retorcimento.
Esses defeitos decorrem do descontrole no ajuste e posicionamento dos cilindros de laminação e das guias auxiliares e, ainda, do projeto errado da sequência de passes e de ciclos de aquecimento e resfriamento.
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Propriedades de produtos laminados
As propriedades mecânicas, metalúrgicas e geométricas dos produtos laminados dependem da composição química da matéria-prima, do processo de laminação a quente e a frio e da forma do produto.
Diversos parâmetros de qualidade devem ser controlados durante o processamento para se atingir as propriedades especificadas, ou seja:
a sanidade interna
a uniformidade da composição química
a ausência de defeitos superficiais
a uniformidade microestrutural da matéria-prima (lingote).
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Obrigado(a)!
Elton
João Levi
João Marcos
José Carlos Santos Filho
Letícia Pinto Amorim Ferreira
Pamela
Paulo