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FABRICAÇÃO MECÂNICA
Prof. Marcio D. Dal Bello
Plano de ensino
CURSO: Engenharia Mecânica
SÉRIE: 4º/5ª Semestres 
TURNO: NOTURNO
DISCIPLINA: Fabricação Mecânica
CARGA HORÁRIA SEMANAL: 1,5 Horas-aula (teoria)
CARGA HORÁRIA SEMESTRAL : 30 Horas-aula
I - EMENTA
A disciplina aborda a forma como são manufaturados os produtos na indústria metal-mecânica, mostrando, 
quais são as vantagens, as desvantagens e as principais características dos processos de fabricação mais 
utilizados.
II - OBJETIVOS GERAIS
Transmitir conhecimento sobre os vários processos de fabricação mecânica. 
III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Possibilitar ao aluno a escolha da opção adequada para a execução de determinada peça, através de 
parâmetros técnicos e econômicos.
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
TEORIA
• Noções sobre as áreas que compõem uma indústria e suas funções;
• O que vem a ser um Processo de Fabricação; 
• Normas Técnicas; Formação da documentação para produção em um produto: Desenho, lista de materiais, folha de 
processos; 
• Processos de fundição; 
• Fundição em areia.
• Fundição em casca.
• Fundição em coquilha.
• Fundição sob pressão.
• Fundição centrífuga.
• Fundição de precisão pelo processo da cera perdida.
• Fundamentos sobre o processos de fabricação por conformação. 
• Classificação dos processos de conformação mecânica dos metais. 
• Processos de conformação mecânica
• Laminação
• Trefilação
• Forjamento
• Extrusão
• Conformação
• Metalurgia do Pó
V - ESTRATÉGIA DE TRABALHO
A apresentação das aulas será feita por projetor digital, Poderão ser apresentados filmes mostrando as máquinas em ação. Os alunos 
serão incentivados a realizar pesquisas sobre os tópicos expostos em aula, formalizando-as através da apresentação de um seminário 
onde será mostrado o processo de fabricação de uma peça. Fabricação de peças e uso de máquinas nas atividades práticas.
VI - AVALIAÇÃO
De acordo com o regimento da Universidade.
VII - BIBLIOGRAFIA
Bibliografia Básica
CHIAVERINI, V.Tecnologia Mecânica. Vol1 Ed. Makron Books, São Paulo, 2008. 
NOVASKI, O. Introdução à Engenharia de Fabricação Mecânica. São Paulo: Edgard Blucher, 1994-2008. 
HELMAN, H.; CETLIN, P. R. Fundamentos da Conformação Mecânica dos Metais. São Paulo: Artlieber, 1993-2010. 
Bibliografia Complementar 
DOYLE, L. E. Processos de fabricação e materiais para engenheiros. São Paulo: Edgard Blucher, 1978.
CHIAVERINI, V.Tecnologia Mecânica. Vol 2 Ed. Makron Books, São Paulo, 2008. 
RUFINO, R. T. Tolerâncias, ajustes, desvios e análise de dimensões. São Paulo: Edgard Blucher, 1995. 
DIETER, G. E. Metalurgia Mecânica. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1981. 
MEYERS, M. A.; CHAWLA, K. K. Princípios de metalurgia mecânica. Rio de Janeiro: Edgard Blucher, 1982. 
I - O SISTEMA DE PRODUÇÃO 1
A fabricação de um produto industrial é feita através de uma “empresa industrial”. Este sistema é composto 
internamente pelas diversas áreas que compõem a empresa. Externamente, ele é complementado pelos 
fornecedores de matéria-prima e componentes necessários para a fabricação do produto e pelos clientes que 
adquirem os produtos da empresa. Encontra-se inserido neste sistema a área de produção, que é onde 
acontecem os processos de transformação que adicionam valor à matéria-prima transformando-a em um 
produto acabado útil ao cliente. Essa área é responsável 
por diversos serviços essenciais para que o 
processo de transformação aconteça dentro do 
padrão proposto, produzindo as quantidades 
demandadas no prazo desejado. A área onde 
se encontram as máquinas e homens que 
executam o processo de transformação é 
conhecida por “chão de fábrica”. O processo
de transformação da matéria prima em produto
acabado normalmente envolve o processamento
em várias máquinas, muitas vezes envolvendo 
também tratamento térmico, pintura, ajustagem, 
montagem, embalagem, etc. 
A esse processo de transformação da matéria-prima em produto final chama-se “processo para fabricação 
de um produto”. O conjunto de máquinas e ferramentas que usa os mesmos princípios de produção, para 
modificar determinada matéria prima fazem parte do “Processo de Fabricação”. 
Um exemplo de um processo de fabricação é a usinagem, 
que processa a peça através da retirada de cavacos. 
II - NOÇÕES SOBRE NORMALIZAÇÃO TÉCNICA 1
O sistema de produção industrial que permite a fabricação de produtos padronizados, que atendem 
especificações de fabricação e de qualidade só é possível graças a normalização técnica. 
O que são Normas Técnicas? 
Normas Técnicas são documentos que contêm especificações técnicas ou outros critérios precisos, que 
servem como regras, guias, procedimentos ou definições de características, de forma a assegurar a 
conformidade de matérias primas, produtos, processos e serviços. 
As Normas também contribuem para tornar a vida mais simples, aumentando a repetibilidade e eficiência dos 
produtos e serviços que usamos. 
Tipos de Normas Técnicas 
Os principais tipos de normas técnicas são: Procedimento, Especificação, Padronização, Terminologia, 
Simbologia, Classificação e Método de Ensaio. 
Procedimento 
As normas de procedimento orientam a maneira correta de empregar materiais e produtos, executar cálculos 
e projetos, instalar máquinas e equipamentos e realizar o controle dos produtos. 
A NBR 6875, por exemplo, fixa as condições exigíveis e os procedimentos de inspeção para fios de cobre 
de seção retangular. 
Especificação
As normas relativas à especificação fixam padrões mínimos de qualidade para os produtos.
A Norma NBR 10105, por exemplo, indica as condições ou especificações exigidas para a fabricação de 
fresas de topo, com haste cilíndrica para rasgo.
Padronização 
As normas de padronização fixam formas, dimensões e tipos de produtos, como porcas, parafusos, rebites, 
pinos e engrenagens, que são utilizados com muita freqüência na construção de máquinas, equipamentos e 
dispositivos mecânicos. Com a padronização, evita-se a fabricação de produtos com variedades 
desnecessárias tanto de formas quanto de dimensões. 
A Norma NBR 6415 padroniza as aberturas de chaves e
suas respectivas tolerâncias de fabricação para chaves 
de boca fixa e de encaixe, utilizadas para aperto e 
desaperto de porcas e parafusos. 
Terminologia 1
As normas sobre terminologia definem, com precisão, os termos técnicos aplicados a materiais, máquinas, 
peças e outros artigos. 
A Norma NBR 6176, por exemplo, define os termos empregados para identificação das partes das brocas 
helicoidais. 
Simbologia 
As normas de simbologia estabelecem convenções gráficas para conceitos, grandezas, sistemas, ou parte 
de sistemas etc.,com a finalidade de representar esquemas de montagem, circuitos, componentes de 
circuitos, fluxogramas etc. 
A Norma NBR 5266 define os símbolos gráficos de pilhas, acumuladores e baterias utilizados na 
representação de diagramas de circuitos elétricos em desenhos técnicos. 
Classificação 
As normas de classificação têm por finalidade ordenar, distribuir ou subdividir conceitos ou objetos, bem 
como critérios a serem adotados. 
A Norma NBR 8643, por exemplo, classifica os produtos siderúrgicos de aço. segundo os critérios fixados: 
Quanto ao estágio de fabricação: brutos, semi-acabados e acabados. 
Quanto aos processos de fabricação: lingotado, moldado e deformado plasticamente.Quanto aos produtos acabados: planos e não planos. 
Métodos de Ensaio 1
As normas relacionadas a métodos de ensaios determinam a maneira de se verificar a qualidade das 
matérias primas e dos produtos manufaturados. 
A Norma NBR 8374 determina as condições para realização dos ensaios que avaliam a eficiência e 
qualidade dos medidores de energia. 
Associações Normativas 
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. 
Outras entidades normativas internacionais de grande importância: 
SAE – Society of Automotive Engineers. 
ASTM - American Society for Testing and Materials 
ASME - American Society of Mechanical Engineers 
DIN – Deutsches Institut für Normung 
Documentos Necessário para a Fabricação e Controle da Produção de um Produto 
O desenho técnico é o elemento essencial para o projeto e produção de qualquer produto. Podemos dizer 
que ele é a linguagem do engenheiro. Mas, além dele existem outros documentos que são extremamente 
necessário para elaboração do fluxo de produção, para o planejamento e controle da produção e para 
melhoria do processo produtivo. São eles: 
A Ordem de Serviço (OS) Os dados essenciais à produção de determinado produto, tais como: Quantidade, 
número do desenho, normas técnicas que devem ser seguidas, número do procedimento padrão de 
produção, nome do cliente, prazo de fabricação etc.
Folha de Processo 
Informa todas as operações necessárias, descreve essas operações, informa qual máquina deve ser usada 
para determinada operação e fornece outros dados necessários para o processamento do produto, incluindo 
EPI´s. Um exemplo de folha de processo pode ser visto na figura 1. 
Lista de Materiais 1
Contém todos os componentes que são necessários para a montagem do produto final e é elaborada em 
forma de árvore, mostrando a dependência existente entre os diversos componentes. 
Aprovado
Revisão Nº :
RA :
Nome Assinatura Data
Instrumentos de Inspeção
Frequência de Inspeção
Descrição da Operação
DESENHO
Ferramental
Parâmetros de Processo
EPI's
Tempo da Operação:
Folha de Processo: Nome : Equipamento
Operação:
Material
Figura 1
Diagrama de Fluxo do Processo 
O diagrama de fluxo do processo mostra a
seqüência de processamento de um produ--
to destacando as operações que adicionam 
ou não valor ao produto. É uma ótima ferra-
Menta para otimização do processo com 
aumento de produtividade. 
II- PROCESSOS DE FUNDIÇÃO 
Introdução 
Fundição é o processo para obter-se objetos vazando metal fundido 
em um molde preparado com o formato da peça, deixando-se o 
material solidificar-se por resfriamento. A fundição é um dos 
processos mais antigos no campo de trabalho dos metais e
data de aproximadamente 4.000 AC, tendo sido empregados 
desde esta época inúmeros métodos para obtenção da peça fundida. 
Importância da Fundição 
Praticamente todo metal é inicialmente fundido. O lingote que dá origem a um metal trabalhado por 
laminação ou forjamento, é inicialmente fundido em uma lingoteira. 
Peças fundidas tem propriedades específicas importantes em engenharia, que podem ser: metalúrgicas, 
físicas ou econômicas. Por exemplo: 
As peças fundidas são muito mais baratas que as peças forjadas ou conjuntos obtidos por solda, desde que 
a produção passe de um certo limite mínimo, que compense o investimento no modelo necessário para a 
execução do molde para fundição. 
As peças fundidas são obtidas já na sua forma final ou próximo dela, economizando tempo e material. 
As peças fundidas, adequadamente projetadas, possuem propriedades mecânicas homogêneas. Assim, a 
sua resistência à tração, por exemplo, é a mesma em todas as direções, o que é uma característica 
desejável para algumas engrenagens, anéis de pistão, camisas para cilindros de motores, etc. 
O metal líquido possui a capacidade de escoar em seções finas, de projeto complicado, possibilitando 
assim a obtenção de formatos que seriam bastante difíceis de obter-se por outro processo. 
Processos de Fundição 
O processo mais tradicional é o da fundição em areia, que até hoje é dos mais usados. Este processo é o 
mais adequado para o ferro e o aço que têm altas temperaturas de fusão, podendo também ser usado, 
para o alumínio, latão, bronze e magnésio. Outros processos que se destacam pela sua utilização são: 
Fundição em casca (Shell Molding); 
Fundição em moldes metálicos (por gravidade ou sob pressão); 
Fundição centrífuga; 
Fundição contínua; 
Fundição de precisão (cera perdida, moldes cerâmicos); 
Fundição em Areia Verde 
Para se fundir uma peça em areia necessitamos, inicialmente, preparar o molde para vazamento do metal 
fundido e, para isso, precisamos ter: o modelo da peça, os respectivos machos e a areia misturada de 
forma adequada para elaboração do molde. 
Modelos e Caixas de Macho 
Um modelo é uma “cópia” da peça feita de madeira, metal ou outro material adequado (plásticos, resina epóxi, 
cera, gesso, etc.) sobre o qual é compactado o material de moldagem, dando forma à cavidade do molde que 
receberá o material fundido. O modelo é feito de acordo com o desenho da peça a ser fundida, com as seguintes 
modificações: 
-aumento nas dimensões para compensar a contração do metal durante seu resfriamento no estado sólido. 
-aumento nas dimensões, de forma a deixar o sobremetal necessário nas superfícies que deverão ser usinadas 
posteriormente. 
-inclinação nas paredes verticais, chamada de ângulo de saída, para propiciar a fácil retirada do modelo de 
dentro do molde, sem arrastar areia. 
Quando a peça contiver furos, criar saliências, chamadas marcações de machos, 
que deixarão buracos na areia do molde, para fixação dos machos, que darão 
origem aos furos. 
Opcionalmente, pode ser 
acrescentado ao modelo 
da peça, o sistema de 
alimentação (canais e 
massalotes). 
Classificação dos modelos 
Os modelos podem ser classificados nos seguintes tipos: 
Modelo Solto Monobloco 
É o tipo mais simples. Geralmente apresenta uma superfície plana que servirá de apoio na moldagem. Os 
canais e massalotes podem ser acrescentados como apêndices ou serem cortados à mão, no molde. 
É usado apenas para peças simples ou pequenas séries de produção, devido ao baixo rendimento na 
moldagem. 
Modelo Solto Múltiplo 
Este tipo é usado para peças mais complexas onde, 
para que o modelo seja retirado do molde sem arrastar
a areia, há necessidade de sua divisão em três ou mais 
partes exigindo, portanto, caixas de moldagem com 
mais de duas partes. 
Modelo tipo Chapelona
A chapelona consiste de um gabarito, que reproduz uma seção 
da peça, feito com uma prancha de madeira, reforçada nas 
beiradas e fixada à uma haste metálica, que permite a 
obtenção de moldes circulares ao girar-se a prancha 
em volta da haste. 
A chapelona é usada para peça de formato circular, que 
não exijam grande precisão dimensional. 
Modelo em placa 
Neste caso o modelo é fixado à uma placa, visando, uma maior 
precisão na moldagem, já que as placas apresentam geralmente
pinos ou furos que servem como guias para fixação nas 
respectivas caixas de moldagem. Além disso, este tipo de 
modelo permite a utilização de máquinas de moldar, o que 
resulta em um grande aumento na velocidade de obtenção
dos moldes. 
Material para construção dos modelos 
A decisão sobre o material que se deve utilizar no modelo depende de vários fatores, tais como: 
Quantidade de peças a seremfundidas, precisão dimensional necessária e acabamento superficial desejado, 
tamanho e formato do fundido.
Os principais materiais usados para a fabricação de modelos são a madeira, o alumínio, as resinas plásticas, o 
aço, o isopor e o gesso entre outros. 
Contração de solidificação 
Como é sabido, todo metal ou liga fundido ao solidificar-se sofre contração. A contração pode ser dividida em 
duas: 
➢ aquela observada quando o material resfria-se ainda no estado líquido (contração líquida). 
➢ aquela observada durante o resfriamento do material já no estado sólido (contração sólida). Para compensar a 
líquida devem ser previstos massalotes e para compensar a contração sólida o modelo deverá ter suas 
dimensões aumentadas, em relação às da peça que se quer obter. 
Ângulos de saída 
Ângulo de saída é a tolerância que se dá às paredes laterais do modelo para poder extraí-lo do molde sem o 
arraste de areia. 
Machos 
A função básica de um macho é ocupar espaços no molde, não permitindo a entrada do metal, dando origem 
assim a furos e outras partes ocas da peça, como pode ser visto na figura 12. Entretanto, um macho também 
pode ser usado para completar uma parte mais delicada de um molde, que não poderia ser produzida com a 
areia verde do molde, por ser esta menos resistente que as empregadas na fabricação de machos. 
Os machos são feitos de areias endurecidas e podem ser reforçados com estruturas de arame, quando 
necessário. 
Areias para Confecção de Moldes e Machos 
Principais propriedades 
As areias devem reunir uma série de propriedades que garantam a obtenção de peças fundidas isentas 
de defeitos. As principais são as seguintes: 
➢ Moldabilidade: 
➢ Refratariedade:
➢ Estabilidade Térmica Dimensional
➢ Inércia química em relação ao metal líquido
➢ Permitir esmagamento
➢ Resistência mecânica à quente
➢ Permeabilidade aos gases
➢ Desmoldabilidade: 
Tipos de areia para a confecção de machos 
Para a fabricação de machos, além da sílica e da bentonita são juntados outros aglutinantes para favorecer 
o endurecimento da areia. Estes aglutinantes podem ser: 
➢ Óleos 
➢ Resinas sintéticas 
Preparação das areias de moldagem 
As areias, por estarem em contato com o metal fundido, perdem suas propriedades, de forma que 
constantemente elas devem ser recicladas. 
A areia que se utiliza normalmente é composta de: areia velha, areia nova, água e pó de carvão. 
Estas areias devem ser preparadas em máquinas misturadoras e são utilizadas como areias de moldagem 
propriamente ditas, para cobrir o modelo, distinguindo-se das areias
de enchimento, que são usadas unicamente para encher as caixas e,
como não estão em contato direto com o modelo não influem no 
acabamento das peças fundidas. As areias de enchimento podem 
ser de qualidade inferior, ou mesmo areia velha. 
A areia de fundição pode ser reciclada, com aproveitamento quase total. 
Métodos de Moldagem 
Manual 
A moldagem manual é um método mais lento, porém
ele é ainda usado para moldagem em bancada ou no
chão, quando se têm modelos soltos, ou ainda quando 
se está produzindo peças experimentais ou muito grandes 
Moldagem à Máquina 
Máquina de moldar por impacto e compressão 
Nessa máquina, todo o conjunto é elevado por um 
pistão pneumático que o deixa cair no fim do curso, 
em queda livre, dando-se a compactação da areia 
através do impacto. Em seguida, é completada a 
quantidade de areia necessária para encher a caixa 
e uma prensa termina o trabalho de compactação 
da areia. Para a moldagem, o modelo em placa é 
preso à mesa da máquina e a caixa do molde é 
encaixada sobre ele, através de pinos guias. Após 
repetidas operações do pistão e da ação da prensa, 
a areia fica compactada e a caixa com o molde é 
retirada da máquina através de pinos extratores. 
Máquina de Moldar por Projeção de Areia 
Indicada especificamente para peças de grandes dimensões que não podem 
ser moldadas pelas máquinas de impacto e compressão. Este processo 
provoca uma certa abrasão no modelo e, portanto é aconselhável que a 
areia de faceamento seja socada manualmente. 
Sistema de Alimentação 
A função de um sistema de alimentação é a de permitir o enchimento completo da cavidade do molde, 
prevenindo a ocorrência de defeitos tais como: inclusão de areia ou escória e falhas internas na peça. O 
sistema de alimentação deve ser projetado de maneira que a solidificação do metal se processe do ponto mais 
distante da alimentação para o ponto mais próximo. 
• Elementos básicos 
• Bacia de vazamento 
• Canal de descida 
• Canal de distribuição 
Canais de ataque ou alimentação 
A sua correta distribuição por vários pontos da peça é que garantirá um gradiente favorável de 
temperatura evitando distorções por diferenças de temperatura nos diversos pontos.
Massalotes
O massalote é colocado no sistema de alimentação para conter o 
“rexupe” (vazio interno), que de outra forma estaria localizado na 
peça. O rexupe ocorre devido à peça se solidificar de fora para 
Dentro. O metal vazando na cavidade do molde deve começar a 
solidificar-se a uma distância extrema dos massalotes. Desta maneira 
os vazios devido à contração de resfriamento movem-se 
progressivamente pela peça até atingir os massalotes, que devem 
ser a última região a solidificar-se e, portanto, conter o rexupe devido 
à contração do metal líquido. 
Desmoldagem
A retirada da peça de dentro do molde deve ser feita após sua solidificação, não 
sendo obrigatório o resfriamento até a temperatura ambiente. 
Normalmente usam-se máquinas de desmoldar, que consistem de uma grelha
vibratória aonde o molde é colocado
FUNDIÇÃO
Sistema de alimentação
Bacia de
Vazamento
Canal de
Descida
Canal de Distribuição
Canais de Ataque
Peça
Bolsa p/ Contenção
de Escória
Massalote
Prof. Fernando Penteado
Remoção de Canais e Massalotes
Os canais e massalotes são cortados da peça através de impacto, serras, discos abrasivos ou chama 
oxiacetilênica, dependendo do caso. 
Rebarbação e Limpeza 
Peça pequenas normalmente são rebarbadas através da colocação das mesmas em tambores rotativos 
juntamente com material abrasivo. 
Peças maiores podem ser jateadas com areia ou granalha de aço, ou esmerilhadas com rebolos e pontas 
montadas. 
Fundição em Casca "Shell Moulding" 
Este método de moldagem é feito usando-se um molde de paredes delgadas. Este é uma espécie de 
envoltório (casca), feito de uma mistura composta de areia de quartzo de granulometria fina aglomerada 
com resina fenólica ou furânica. 
A mistura tem a propriedade de sinterizar-se formando uma casca permeável, ao entrar em contato com a 
superfície do modelo metálico aquecido a cerca de 200 graus C. 
Preparação do Molde 
O preparo do molde empregando este método 
consiste em preparar-se a casca, sempre feita 
em duas metades e, em seguida, uni-las através 
de cola ou grampos, formando o molde. 
Seqüência da operação: 
Vantagens e Aplicações do Processo 
Com o Shell Molding podem-se obter peças de ferro fundido, aço e metais não ferrosos com pesos desde 
dezenas de gramas até aproximadamente 200 Kg. 
A precisão do processo, que varia de 0,2 a 0,5 mm, aliada a um excelente acabamento superficial, permite 
que, em muitos casos, a usinagem posterior seja dispensada. Além disso a superfície da peça moldada 
fica tão limpa que não necessita de tratamento mecânico de limpeza. 
Peças fundidas de paredes delgadas e com muitos detalhes, também são facilmente obtidas por este 
processo. Os moldes de shell podem ser preparados com antecedência e estocados por longo tempo. 
Trata-se de uma tecnologia simples e fácil de mecanizar e automatizar, daí suacrescente aplicação. 
Fundição em Moldes Permanentes 
Denomina-se fundição em molde permanente a qualquer processo de fundição em que o metal líquido é 
vertido em molde, geralmente metálico, que possa ser utilizado um grande número de vezes, sendo por isso 
denominado permanente, ao contrário dos processos vistos anteriormente (areia e shell), onde o molde é 
usado uma única vez. 
Existem dois processos básicos para a fundição em moldes permanentes: 
➢ Por gravidade 
➢ Sob pressão 
Fundição em Moldes Metálicos Alimentados por Gravidade 
Também conhecido pelo nome de fundição em coquilha, neste
processo o molde metálico é preenchido unicamente pela ação 
da gravidade. Neste caso a matriz (molde) pode ser aberta e 
fechada manualmente ou automaticamente. Os machos usados 
podem ser metálicos ou de areia. Os de areia são usados 
quando, devido a sua complexidade, fica difícil sua retirada
da peça pronta, ou quando não se exige grande precisão 
e acabamento do furo. 
O Processo 
Os moldes são geralmente feitos de ferro fundido, aço ou bronze, dependendo da durabilidade esperada e da 
temperatura de fusão do metal da peça. A vida de um molde varia entre 3.000 a 10.000 peças para fundição 
de ferro, e pode chegar até 100 mil peças para fundição de metais moles. 
Aplicações e vantagens 
Atualmente a fundição em coquilha é amplamente usada para metais não ferrosos (chumbo, zinco, 
alumínio, magnésio, estanho, cobre e suas ligas) e, em menor intensidade, para ferro fundido. 
O tamanho das peças geralmente não ultrapassa 25 Kgf, podendo no entanto atingir até cerca de 200 
Kgf. 
O acabamento obtido é perfeito, conseguindo-se precisão da ordem de 0,1 mm. 
Fundição sob Pressão 
A fundição sob pressão, como no processo de fundição em moldes permanentes por gravidade, utiliza 
moldes metálicos pré-aquecidos, também chamados de matrizes, só que a alimentação do metal fundido é 
feito sob pressão. 
A pressão assegura um bom preenchimento da cavidade do molde com o metal, reproduzindo seções 
bastante finas e detalhadas, garantindo a isenção de porosidade nas seções da peça. 
O Processo 
A fundição sob pressão é sempre feita através de máquinas apropriadas, que fecham e travam as 
matrizes, injetam o metal sob pressão para dentro dos moldes, enquanto que os gases que estavam em 
seu interior são expulsos através de ventilações na emenda das duas partes, que compõem o molde. 
Máquinas para obtenção de peças por fundição 
sob pressão 
Máquinas de câmara quente 
Estas máquinas são empregadas para 
obtenção de peças de ligas metálicas, com 
temperatura de fusão mais baixo. A figura 24
mostra uma máquina de ação por êmbolo, 
usada para a fusão de chumbo, estanho, zinco
e ligas de ponto de fusão até cerca de 450° C. 
No recipiente de ferro fundido despeja-se o metal líquido, cuja temperatura é mantida constante através de 
aquecimento do banho. O metal líquido enche a cavidade do cilindro e do canal de alimentação, através de 
orifício existente. 
Com a descida do êmbolo do cilindro pneumático, o metal é pressionado para dentro do molde. Quando a 
peça solidifica-se o êmbolo levanta-se e o metal líquido desce novamente para seu nível original. A última 
operação da máquina é a abertura das matrizes e a ejeção da peça.
Máquinas com câmara fria. 
Essas máquinas podem ser usadas para ligas de alta temperatura de fusão, tais como as de cobre, ou para 
ligas que atacam o ferro como as de alumínio ou magnésio. 
Nesta máquina o metal fundido não está em contato com a câmara de pressão de forma contínua, mas 
unicamente é introduzida em cada injeção a quantidade necessária de metal em estado pastoso. O cilindro 
transmite a pressão necessária para a injeção e serve para a manobra de fechamento e abertura da matriz. 
Aplicações e vantagens do processo 
Com este processo produzem-se pequenas peças para a indústria de eletrodomésticos, automobilística, 
eletrônica, aeronáutica, etc., a partir de ligas de chumbo, alumínio, estanho, magnésio, cobre e 
principalmente zinco (ZAMAK) devido a seu baixo custo, baixo ponto de fusão e boas propriedades 
mecânicas. 
A peça extraída do molde não exige elaboração mecânica adicional, podendo-se obter orifícios finos e 
roscas de precisão, devido ao excelente acabamento, e da precisão conseguida no processo, que varia 
de 0,1 a 0,01 mm. 
A peça extraída do molde não exige elaboração mecânica adicional, podendo-se obter orifícios finos e 
roscas de precisão, devido ao excelente acabamento, e da precisão conseguida no processo, que varia 
de 0,1 a 0,01 mm. 
A estrutura do metal das peças moldadas, em conseqüência do rápido resfriamento no molde metálico, é 
de grão fino, com elevadas propriedades mecânicas. Consegue-se obter paredes bastante finas, de até 
1 mm de espessura. 
O peso do fundido é limitado, geralmente não passando de 5 Kgf. 
Como foi visto este processo é adequado para alta produção, pois de outra maneira torna-se 
antieconômico, devido ao preço do ferramental e maquinaria. 
Fundição Centrífuga 
Neste processo o metal líquido é introduzido no molde, 
que gira com rapidez e, sob a ação da força centrífuga, 
é pressionado contra suas paredes. Desta maneira o
processo não deixa de ser um tipo de fundição sob 
pressão, onde essa é controlada pela velocidade da 
rotação do molde. 
O processo 
Na fundição centrífuga o eixo de rotação pode estar 
na posição vertical ou horizontal. 
Posição vertical: Neste caso haverá a formação de 
um “furo cônico” (efeito de Corolis) no centro do molde. 
Daí este processo só ser usado para a produção de 
peças de pequena altura, quando o efeito é minimizado, 
ou para a produção de um conjunto de pequenas peças, 
quando então o centro do molde é ocupado pelo sistema 
de alimentação 
Posição Horizontal: Com o eixo de rotação na posição 
horizontal as paredes da peça cilíndrica tornam-se de 
espessura igual em todo seu comprimento, mas para 
que isso aconteça é necessário um determinado número 
de rotações. 
Aplicações e Vantagens do Processo 
A aplicação mais racional da fundição centrífuga é na elaboração de peças metálicas ocas que têm formas 
simples de corpos de revolução (tubos, cilindros, blankspara engrenagens, etc.). 
Neste tipo de fundição podem ser usados moldes metálicos ou de cerâmica. 
As peças obtidas através de moldes metálicos, geralmente devem ser submetidas a recozimento para alívio 
de tensões. 
Fundição de Precisão (Processo da Cera Perdida) 
É um processo de moldagem que utiliza um molde produzido por um modelo de cera, o qual é derretido e 
retirado do molde durante o seu cozimento em forno. O Processo 
O primeiro passo para obtenção da peça fundida consiste em fazer-se o modelo em cera. Para isto injeta-se 
cera líquida em uma matriz de madeira ou metálica e espera-se até que a mesma endureça por resfriamento. 
Uma vez obtido o modelo, reveste-se o mesmo com uma pasta refratária especial para a confecção deste 
tipo de molde. 
O molde é então levado ao forno, onde a pasta endurece ao mesmo tempo em que a cera derrete e evapora-
se deixando livre o oco do molde para o vazamento do metal. Este molde é usado uma única vez, visto que, 
para retirada da peça pronta é preciso quebrá-lo. 
Aplicações e Vantagens do Processo 
Ideal para peças pequenas (até 5 Kgf) e complexas que exijam ótimo acabamento e boa precisão 
dimensional. 
Consegue-se uma produção relativamente elevada, com um mínimo de investimento em equipamento e 
ferramental.
O Processo 
O primeiro passo para obtenção da peça fundida consiste em fazer-se o modelo em cera. Para isto injeta-se 
cera líquida em uma matriz de madeira ou metálica e espera-se até que a mesma endureçapor 
resfriamento. 
Uma vez obtido o modelo, reveste-se o mesmo com uma pasta refratária especial para a confecção deste 
tipo de molde. 
O molde é então levado ao forno, onde a pasta endurece ao mesmo tempo em que a cera derrete e 
evapora-se deixando livre o oco do molde para o vazamento do metal. Este molde é usado uma única vez, 
visto que, para retirada da peça pronta é preciso quebrá-lo. 
Aplicações e Vantagens do Processo 
Ideal para peças pequenas (até 5 Kgf) e complexas que exijam ótimo acabamento e boa precisão 
dimensional. 
Consegue-se uma produção relativamente elevada, com um mínimo de investimento em equipamento e 
ferramental.
Fundição Contínua 
O Processo 
O metal é vazado, de forma contínua, através de uma bica de enchimento e desce por um veio, até atingir 
uma coquilha de grafite resfriada, que dá o formato desejado ao metal e, ao mesmo tempo, promove a sua 
solidificação. O perfil obtido dessa forma avança até uma tesoura de corte, onde é cortado em tamanho 
apropriado. 
Aplicações e Vantagens do Processo 
Usado para a produção de barras e perfis fundidos. 
II - PROCESSOS METALÚRGICOS DE CONFORMAÇÃO 
Introdução 
Nem sempre a estrutura de um metal obtido por fundição é adequado para determinadas aplicações que 
exigem altas resistências à tração e ductilidade, como é o caso, por exemplo, de perfis estruturais, chapas 
que serão conformadas, fios, cabos, etc. 
Para obtenção de propriedades mais compatíveis com estes tipos de aplicação, os metais passam por outros 
tipos de processamento, que se caracterizam por trabalharem o metal através da aplicação de pressão ou 
choque. 
Este trabalho visa duas coisas: obtenção do metal na forma desejada e melhoria de suas propriedades 
mecânicas, o que é obtido com o rompimento e refino da estrutura dendrítica presente nos metais fundidos. 
Embora, de forma geral esses processos produzam produtos classificados como primários, tais como 
chapas, barras e perfis, eles podem dar origem, também, a produtos acabados, tais como trilhos, arames, 
tubos, etc. 
Os processos metalúrgicos de conformação são: A laminação, a trefilação, o forjamento e a extrusão. 
Conformação a Quente e a Frio 
Dependendo do processo, o metal pode ser trabalhado a quente ou a frio: 
Podemos definir como trabalho a quente aquele feito acima da temperatura de recristalização do metal e 
trabalho a frio como aquele realizado abaixo desta temperatura, ou seja, na maioria dos casos, à 
temperatura ambiente. 
Características do Trabalho a Quente: 
Grãos deformados durante o processo, logo mudam para novos grãos não deformados. 
O trabalho a quente é mais fácil e rápido, exigindo máquinas de potência menor para sua realização, porém 
que resistam às altas temperaturas do processo. 
O metal pode ser deformado em formas extremas quando quente, porque a reformação contínua dos 
cristais elimina rupturas e trincas. Conseqüentemente as deformações são mais profundas que no trabalho 
a frio. 
A temperatura de trabalho deve ser acima da de recristalização, mas não muito elevada para evitar a 
formação de granulometria grosseira. 
Características do Trabalho a Frio: 
O trabalho a frio é normalmente precedido do trabalho a quente, remoção de carepa, limpeza da superfície 
e possivelmente decapagem. 
Com este tipo de trabalho obtêm-se tolerâncias rigorosas, bom acabamento superficial e boas propriedades 
mecânicas. 
O trabalho a frio deve ser efetuado acima do limite de escoamento do material para que a deformação seja 
permanente. 
Quando um metal é trabalhado a frio os seus cristais são internamente deformados, provocando aumento 
de dureza e da resistência mecânica, perda de ductilidade e aumento das tensões residuais que, muitas 
vezes, poderão levar à ruptura da peça.
Isso pode ser evitado através de um tratamento térmico de recozimento ou normalização que faz o metal 
retornar às suas condições originais ou próximo delas. 
As máquinas para execução de trabalhos a frio devem poder exercer forças muito maiores do que as 
projetadas para trabalhos a quente, portanto devem ser mais robustas. 
Noções sobre a Fabricação de Aços 
A principal matéria-prima para fabricação do aço é o gusa líquido que consiste em ferro líquido contendo, 
em solução, carbono, silício, manganês, fósforo e enxofre. Outro material usado é a sucata proveniente 
das linhas de laminação e também da própria aciaria. 
O gusa líquido proveniente do alto-forno e a sucata são misturados no forno conversor, onde são 
convertidos em aço. 
O processo de conversão consiste na oxidação dos elementos dissolvidos no ferro líquido com a 
conseqüente formação de óxidos que constituirão a escória, juntamente com a cal e a fluorita adicionadas. 
Para que isto ocorra, oxigênio é soprado no banho. O grau de oxidação e a conseqüente eliminação ou 
redução de determinados elementos químicos é função do tempo de sopro. 
Após o sopro é retirada amostra do banho e da escória para efetuar-se a análise preliminar. Com base 
nesta análise são efetuadas as adições à panela, durante o vazamento do aço, para controlar a oxidação 
do ferro e para colocar a composição química do mesmo, dentro da especificação solicitada. 
O oxigênio dissolvido no banho mais o oxigênio do ar reagem com as adições, formando óxidos. Parte dos 
óxidos (de alumínio, de silício, de manganês e de ferro), sendo partículas sólidas imersas no ferro líquido, 
sofrem empuxo, deslocando-se para a superfície na panela e formando uma crosta. Outra parte não tem 
tempo ou condições de emergir e ficará retida no interior do aço solidificado. 
O aço líquido é vazado da panela para as lingoteiras onde se inicia o processo de solidificação do mesmo. 
O nível de oxigênio do banho, associado à técnica de desoxidação fará com que o lingote obtido seja de 
um aço acalmado ou efervescente. 
Para a fabricação de aços acalmados, durante o vazamento, é feita uma adição de desoxidantes que, 
praticamente, eliminam todo o oxigênio dissolvido no aço. 
Assim o aço líquido ao solidificar não conterá gases 
dissolvidos. 
A solidificação do aço inicia na periferia do lingote, nas
partes que estão em contato com as paredes da lingoteira
e pelo topo por irradiação. Com o resfriamento há a contração
do metal que dará origem a vazios na parte superior do lingote.
As inclusões não metálicas, que são insolúveis, tanto no aço
líquido como no sólido vão se concentrando à medida que
a solidificação progride terminando por localizarem-se no 
vazio, devido a ser esta a última parte a solidificar do lingote. 
Laminação 
Introdução 
A laminação consiste em modificar a seção de uma barra de metal pela passagem entre dois cilindros, 
deixando entre eles uma distância menor que a espessura inicial da barra. 
Os produtos são arrastados pelo cilindro sob o efeito de forças de atrito, que se originam na superfície de 
contato dos cilindros e do metal laminado. 
Ao passar entre os cilindros o metal sofre deformação plástica. 
A espessura é reduzida enquanto que a largura e, principalmente, 
o comprimento são aumentados. Em condições normais o 
resultado obtido é o alongamento do material, sendo seu 
alargamento relativamente pequeno, devido às forças de atrito 
existentes ao longo do cilindro.
Condições de Agarramento e Arrastamento do Produto 
AC = AB sen φ
AD = AT cos φ
AT = força de atrito = μAB, portanto AD = μAB cos φ
Condição para o agarramento:
AD ≥ AC portanto
AB sen φ ≤ μAB cos φ
μ ≥ tg φ
φ ≤ arc tg μ
Quando o produto a ser laminado é empurrado contra os cilindros é originada uma força de atrito AT e uma 
força normal AN, correspondente. 
A força normal AN, exercida pelo cilindro sobre o produto, origina uma componente horizontal AC que seopõe ao arrastamento. A força de atrito AT dá uma componente horizontal AB dirigida no sentido do 
arrastamento. O produto será agarrado pêlos cilindros quando AD for maior que AC, o que implica em μ.AN 
cos > AN sen , onde μ é o coeficiente de atrito. 
Quando o produto é empurrado contra os cilindros, a força normal AB, exercida pelo cilindro sobre o 
produto, provoca uma componente horizontal AC, que se opõe ao arrastamento. A troca de atrito AT 
origina uma componente horizontal AD, dirigida no sentido do arrastamento. O produto será agarrado 
pelos cilindros quando
AD for maior que AC, o que implica φ ≤ arc tg μ, em que μ é o coeficiente de atrito. Em resumo, o 
arrastamento da barra depende principalmente do coeficiente de atrito, do diâmetro dos cilindros e do 
tamanho da redução pretendida. A velocidade também exerce influência significativa por sua ação sobre o 
coeficiente de atrito.
Se a velocidade de rotação dos cilindros for baixa, o agarramento será facilitado. Na prática, o ângulo de 
contato φ para roletes lisos é inferior a 20°, e para roletes entalhados, inferior a 35°. A relação entre o 
comprimento final da peça e o comprimento inicial é denominada coeficiente de alongamento.
Coeficiente de Alongamento 
A relação entre o comprimento final da peça e o comprimento inicial é denominada coeficiente de 
alongamento. 
K= l/L= F/f 
Onde: 
K = coeficiente de alongamento 
l = comprimento final 
L = comprimento inicial 
F = área da seção transversal da peça antes da laminação 
f = área da seção transversal da peça após a laminação 
Na prática, o valor de K varia de 1,1 a 1,6, podendo alcançar valores até de 2,5. 
Equipamento 
A máquina que executa a laminação é o laminador, o qual pode ser dos mais variados tipos. 
Basicamente todo laminador possui uma cadeira de laminação ou gaiola, constituída pelos cilindros, 
mancais e estrutura de apoio, bem como por um sistema de regulagem que permite aumentar ou diminuir a 
distância entre os cilindros. 
A movimentação dos cilindros é feita por um sistema motor / redutor. Os laminadores modernos de grande 
porte são equipados com motores que facilitam o controle de velocidades e a reversão no sentido de 
rotação. 
Os cilindros podem ser movimentados por um único motor ou por dois motores (um para cada cilindro).
Cilindros de laminação 
Os cilindros de laminação podem ser fabricados de ferro fundido branco, aços fundidos ou aços forjados, 
de boa resistência ao desgaste. O perfil dos cilindros de laminação varia de acordo com o produto que se 
quer obter. Assim, os lisos são usados para a obtenção de chapas, placas e produtos correlatos; enquanto 
que os ranhurados são empregados para a obtenção de perfis, barras, trilhos, etc. 
Os cilindros são compostos pela área de trabalho, onde acontece a laminação, 
pelos colos que são as partes onde atuarão os mancais de fixação dos mesmos
na caixa e, finalmente, das pontas motoras que é por onde os cilindros recebem
potência proveniente da caixa de engrenagens. 
Os cilindros ranhurados trazem, em sua área de trabalho, chanfros especiais que 
se denominam sulcos. Ao espaço livre entre os sulcos contíguos de dois cilindros 
denomina-se calibre. Cada par de cilindros possui vários calibres que podem 
ser recalcadores preliminares, de desbastar e de acabamento. 
Classificação dos laminadores 
Quanto ao número de cilindros: De 
dois cilindros (duo); de três cilindros 
(trio); de quatro cilindros (quadro); de 
vários cilindros (Sendzimir) e 
laminadores planetários. 
Quanto ao sentido de rotação: Os laminadores podem ser de único sentido ou reversíveis. 
A reversão não é necessária quando se dispõe de laminadores trio. Neste equipamento o produto é 
alimentado em um sentido, entre os dois cilindros inferiores, e volta em sentido oposto entre os dois cilindros 
superiores. Exigem, portanto, mesas que se movimentam elevando e abaixando o material que está sendo 
laminado.
Conforme o tipo de peças a produzir: Desbastadores; de perfis e barras; de chapas e especiais. 
Nos laminadores quadros usam-se cilindros menores para entrar em contato com o produto, diminuindo os 
custos de manutenção e melhorando a precisão. Os cilindros maiores servem para apoiar e evitar a 
deformação dos menores. 
Laminadores múltiplos como o Sendzimir são usados
para laminação a frio de chapas finas. Para conseguir-se
ultrapassar o limite elástico do material da chapa é 
necessário o uso de cilindros de pequeno diâmetro, 
que permitem a obtenção da espessura e grau de 
precisão dimensional desejados no produto laminado. 
Laminadores planetários são constituídos de dois grandes 
cilindros de encosto, ao redor dos quais giram cilindros de 
trabalho de pequeno diâmetro. Este laminador é utilizado 
na laminação à quente quando são exigidas grandes 
reduções. 
Laminadores desbastadores: Estes laminadores são máquinas 
potentes, geralmente duo reversível, com diâmetro de cilindros na
faixa de 800 a 1400 mm e comprimento de trabalho de até 3 m. 
O peso dos lingotes laminados varia de 2 a 10t podendo chegar 
até a 20t. Eles são totalmente automáticos, sendo que a cada 
passagem do produto pelos cilindros, a distância entre eles 
diminui e o sentido de rotação é invertido. 
. 
Laminadores de perfis e barras: São laminadores ranhurados
ou combinados. Eles podem ser duos ou trios. 
Laminadores de chapas: Além do processo convencional de 
lingotamento, as chapas podem ser obtidas pelo lingotamento 
contínuo. 
Nesse processo a corrida contínua opera acoplada à aciaria e evita a perda de energia que ocorre no 
curso do processo produtivo tradicional. Eliminam-se operações intermediárias e respectivos 
equipamentos como lingoteira, fornos-poços e o laminador desbastador de grande porte. 
O aço é retirado do forno e vazado em veios. A medida que este se solidifica, ele passa a correr sobre 
rolos, seguindo diretamente para os laminadores, que lhe dão a conformação final. 
Além das vantagens na economia de energia, o processo permite um "lay-out" industrial mais compacto. 
Os laminadores de chapas são usados para laminar chapas a quente (mais grossas) e a frio (mais 
finas). As chapas finas são aquelas cuja espessura variando entre 0,10 e 6,0 mm. 
Para esta laminação usam-se no início laminadores quadros e, conforme o processo avança a frio e a 
espessura é reduzida, os laminadores Sendzimir. As chapas laminadas a quente, quando finas podem 
ser laminadas no laminador do tipo “Steckel”, que é um laminador quadro reversível, com dois fornos 
acoplados, a fim de manter as bobinas de chapa aquecidas. 
No final do processo as chapas podem ser cortadas em um comprimento determinado ou enroladas em 
bobinas, quando finas. 
Laminação de tubos sem costura: Este processo é conhecido, devido a seus inventores, os irmãos Max e 
Reinhard Mannesmann, como o processo de laminação Mannesmann. 
Neste processo podem ser produzidos tubos com diâmetros externos de 21 até 140 mm e paredes, 
conforme o diâmetro, de 2 até 16 mm. 
Um lingote cilíndrico de aço, com ϕe aproximado do tubo que se vai
fabricar, é aquecido a cerca de 1200°C e levado ao “laminador
oblíquo”;
O lingote é colocado entre os dois rolos, que o prensam fortemente,
e o pressionam contra uma ponteira cônica que abre um furo no
centro do lingote, transformando-o em tubo, e alisa continuamente a
superfície interna recém-formada;
O tubo formado nessa primeira operação tem paredes grossas. A
ponteira é então retirada e o tubo, ainda quente, é levado para um
segundo laminador oblíquo, com uma ponteira de diâmetro um pouco
maior, que afina as paredes do tubo;
Após 2 passagens pelos laminadores oblíquos o tubo está bastante
empenado. É colocado em máquina desempenadorade rolos.
O tubo sofre, finalmente, uma série de operações de
calibragem dos diâmetros externo e interno, e alisamento
das superfícies externa e interna. Essas operações são
feitas em várias passagens em laminadores com mandris e
em laminadores calibradores.
Laminação de rodas para trens e outras aplicações 
sobre trilhos: A matéria prima para a produção de 
rodas são lingotes forjados a quente em prensas 
ou marteletes, que são perfurados no centro e 
colocados nestes laminadores que, com a ajuda 
de roletes de formato especial, fazem a peça 
adquirir o perfil desejado.
Laminação a Frio 
Muitas vezes o acabamento superficial, a precisão dimensional e as características de resistência mecânica 
de um produto obtido por laminação a quente não são suficientes para determinadas aplicações, exigindo 
um processamento a frio. 
Na laminação a frio obtém-se um ótimo acabamento, grande precisão, maior resistência à tração e 
características de dureza e ductilidade controladas através de tratamentos térmicos intermediários de 
recozimento. 
À medida que a espessura é reduzida pela laminação a frio, o aço vai ficando mais duro e menos dúctil. 
Desejando-se diminuir esta dureza, devemos fazer o recozimento deste material. Este tratamento pode 
também ser necessário para permitir a continuação de redução de um produto que já está altamente 
encruado. 
Nos laminadores de tiras a frio da C.S.N., a espessura do aço laminado a quente sofre reduções da ordem 
de 90%, obtendo-se chapas que variam, de 0,21 a 1,90 mm. 
A usinabilidade do aço também é melhorada pelo trabalho a frio. 
Antes da laminação a frio o aço passa por um processo de limpeza de sua superfície, para remoção da 
carepa. 
A maioria do trabalho é feita com pequenos cilindros em laminadores quadros e Sendzimir. É comum o 
emprego de tração sobre a chapa para minimizar os efeitos da alta pressão de laminação e manter 
constante sua espessura, bem como para o guiamento da chapa. 
Influência das trações sobre o produto laminado 
Nas laminações a frio de chapas as tensões de compressão (q) exercidas para ultrapassar o limite elástico 
do material já altamente encruado, são freqüentemente, muito elevadas. 
A tração a ré ou a frente diminui esse esforço de laminação, sendo que a ré a diminuição é maior. 
f = força de compressão horizontal devido aos atritos numa seção reta qualquer. 
P = f / e.b = tensão de compressão média horizontal nessa seção. 
Onde: e = espessura da chapa e b = largura da chapa (cte). 
Se aplicarmos a tensão de tração t sobre a barra à ré, podemos dizer que teremos como resultante uma 
nova força f ', que será f ' = f - t, portanto, a tensão de compressão passa a ser p' = f’ / e.b Como f ’ < f , 
resulta que p’< p. Por sua vez, a tensão vertical de compressão q = p + k, onde k é uma constante. 
Assim, teremos q' = p' + k. 
Portanto: q' < q 
Espessura limite 
Existe uma espessura mínima abaixo da qual não é possível realizar-se uma redução dada. 
Este fenômeno é devido ao achatamento local dos cilindros no contato com a chapa. Para um determinado 
diâmetro de cilindro torna-se mesmo impossível conseguir-se qualquer redução a partir de certa espessura. 
Neste ponto um maior aperto dos parafusos do laminador se traduz apenas em um aumento do 
achatamento e por conseqüência do comprimento do arco de contato, sem que se traduza num aumento de 
pressão dos cilindros sobre o material. 
Por esse motivo são empregados cilindros de pequenos diâmetros para a laminação de chapas finas, bem 
como, o uso de materiais com elevada resistência à tração e elevado módulo de elasticidade. Para o aço 
fortemente encruado o diâmetro dividido pela espessura deve ser menor do que 2500. 
Como exemplo, indicamos abaixo as espessuras mínimas que podem ser laminadas a partir de uma chapa 
de aço inox 18-8 de 3,15 mm de espessura: 
Influência da lubrificação na laminação a frio. 
A lubrificação é de grande importância na laminação a frio, principalmente, de chapas finas. 
O lubrificante aplicado sobre os cilindros e sobre a chapa em grande quantidade, tem um duplo papel: 
extrair o calor desenvolvido pela deformação da chapa, de modo a evitar um aquecimento excessivo 
dos cilindros, e facilitar o escorregamento dos 
cilindros sobre a chapa. O lubrificante mais empregado é uma solução de óleo solúvel. 
Posicionamento das Gaiolas 
Conforme o produto a ser produzido bem como, o equipamento disponível, haverá uma melhor forma de 
se disporem às gaiolas de laminação para obtenção dos vários passes com a menor movimentação e no 
mínimo tempo possível. 
Segundo o esquema de disposição das gaiolas a linha de laminação pode ser: a) linear, b) escalonada, c) 
contínua, d) semi contínua, etc. 
a) Linear: Neste caso, todas as gaiolas funcionam com a mesma velocidade e o produto precisa ser 
flexível o suficiente para permitir seu "serpenteamento" entre as diversas gaiolas. Apenas uma unidade 
motriz é suficiente para tocar todo o conjunto. 
b) Escalonada: Neste caso as gaiolas formam várias linhas, que funcionam com diferentes velocidades, o 
que permite aumentar a velocidade da gaiola acabadora e, portanto, aumentar o rendimento do laminador. 
c) Contínua: Nas linhas contínuas o metal que está sendo laminado passa sucessivamente através de 
todas as caixas de trabalho, situadas uma após a outra. A velocidade de laminação em cada gaiola 
seguinte é maior que na anterior, e regulada de tal forma a compensar o aumento de comprimento obtido 
na laminação anterior. 
d) Semi contínua: Neste caso parte da laminação é feita de maneira contínua até uma bitola intermediária, 
sendo a laminação de acabamento feita de modo escalonado. 
IV-TREFILAÇÃO 
Introdução 
A trefilação ou estiramento é um processo de deformação do metal a frio, forçando sua passagem por um 
orifício calibrado de seção menor que a da peça bruta, através da aplicação de uma força de tração. 
Depois de estirado, o metal adquire dimensões exatas, superfície limpa e elevada resistência mecânica, 
devido à deformação do metal a frio. Perfis redondos, retangulares, hexagonais e outros com diâmetro de 
até 100 mm, e tubos podem ser estiradas a frio. A trefilação é o único processo para obtenção de arames e 
fios. 
Os principais metais trefilados são: o aço, o alumínio e o cobre, sendo que estes dois últimos têm 
aplicação principal na transmissão de energia elétrica, como fios e cabos. 
Processo 
Preparação 
A matéria-prima para o processo de trefilação é um material laminado a quente, que tem seu óxido 
removido através de decapagem química por ácido sulfúrico ou clorídrico ou, opcionalmente, no caso 
de barras, perfis e tubos, mecânica por jateamento com granalha de aço. 
Após a decapagem química o material deverá sofrer uma lavagem com água e uma neutralização. 
Estiramento 
A extremidade do material é afinada, a fim de passar pela fieira e 
poder ser presa ao cabeçote de estiramento, que exercerá a 
força de tração para passagem do material pela fieira. 
Este cabeçote puxa a peça em linha reta quando se tratar de
barras, tubos e perfis. Quando a trefilação é de fios, estes 
vão sendo enrolados em bobinas e sofrendo sucessivas 
reduções, até que a bitola desejada seja alcançada. 
No caso de tubos, pode ser inserido um mandril para 
controle do diâmetro interno, quando houver interesse.
A pressão de estiramento contra uma matriz deve exceder 
o limite de escoamento do metal. Para que o material possa 
deslizar através da matriz, e para que esta não sofra um 
desgaste muito grande, devido ao atrito a essas elevadas 
pressões, é necessário que a peça esteja revestida com alguma espécie de lubrificante. 
A Fieira 
As matrizes ou fieiras devem ser duras, resistentesao desgaste e às altas pressões exercidas pelo 
material. A matriz possui dois ângulos: o de entrada, confeccionado de maneira a permitir espaço para o 
lubrificante que adere às paredes da matriz, e o de trabalho que corresponde à seção da ferramenta onde 
se verifica a verdadeira redução do material. A parte paralela serve para uma calibração final do material, 
enquanto que o ângulo de saída evita o atrito do material com a ferramenta devido a pequenos 
movimentos que este possa fazer. 
Esforços na Trefilação
A força necessária para a trefilação é o resultado da somatória de três parcelas, a saber: Ft = Fc + Fat 
+ Fp, onde: Ft = Força total para trefilação; Fc = Força de compressão para redução do diâmetro; 
Fat = Força de atrito e Fp = Força de cizalhamento. 
Ft depende: Do ângulo de trabalho da fieira, da redução de seção pretendida, do limite de escoamento 
do material e do atrito (material da fieira, afiação, lubrificação). 
Para uma mesma redução de seção o aumento do ângulo de trabalho implica em maior deformação por 
cizalhamento, o que resultará em um maior encruamento do material trefilado. Uma diminuição do 
ângulo, por sua vez implica em um aumento do atrito. Portanto, para cada condição existirá um ângulo 
ideal. 
A velocidade de avanço não afeta diretamente o esforço de trefilação, mas provoca um aumento da 
temperatura da fieira devido ao atrito, que torna a lubrificação mais difícil, podendo resultar em um 
aumento da força de atrito e aquecimento exagerado do material e da ferramenta. 
O valor máximo da tensão longitudinal no material que está sendo trefilado ocorre na saída da fieira e 
pode ser designada como sendo a tensão de trefilação. 
A tensão de trefilação não pode exceder a tensão de escoamento do material já trefilado e este é o limite 
para o máximo esforço de tração que se pode aplicar sobre o material a fim de se obter sua redução. 
Redução de área 
A redução de área na trefilação é dada por: Ra=1-Df²/Do² . Onde: 
Ra = Redução de área 
Df = diâmetro final do material trefilado. 
Do = diâmetro inicial do material a ser trefilado. 
Ra deve ser menor que 0,63. Na prática Ra varia entre 5% e 40%. 
Alongamento 
O alongamento sofrido por um material na trefilação pode ser obtido por: Al=[(Lf-Lo)/Lo]x100. Onde: 
Al = Alongamento 
Lf = comprimento final do material trefilado. 
Lo = comprimento inicial do material a ser trefilado. 
Efeitos da trefilação sobre as propriedades mecânicas do material 
O encruamento sofrido devido à deformação a frio eleva a resistência à tração e o limite de escoamento 
do material e, ao mesmo tempo reduz os valores de alongamento, como pode ser visto na figura 52. No 
caso de aços as variações das propriedades são mais acentuadas nos primeiros 15% de redução de 
área. 
Conforme o número de passes a ser dado no material ou das propriedades mecânicas que se quer obter 
no produto final poderão ser necessários tratamentos térmicos de recozimento, pois o material a cada 
passe vai tornando-se mais duro e mais frágil chegando a ponto de não suportar mais nenhuma 
deformação. 
Extrusão 
Introdução 
No processo de extrusão, o metal é comprimido acima de seu limite em uma câmara, sendo forçado a 
escoar através de uma matriz que irá determinar a seção do produto resultante. A extrusão pode ser a 
frio ou a quente, porém, para a maioria dos metais, utiliza-se extrusão a quente, de modo a reduzir as 
forças necessárias para o processo, eliminar os efeitos do trabalho a frio e reduzir as propriedades 
direcionais. 
O metal é normalmente comprimido por um êmbolo, para frente ou para trás, e forçado a passar 
através da matriz, dando origem a um produto que pode ser sólido ou oco. 
Os metais mais usados para a extrusão são o chumbo, o alumínio, o magnésio e o cobre e suas ligas, 
devido as suas resistências ao escoamento e temperaturas de extrusão serem relativamente baixas. 
O aço é mais difícil para ser extrudado, devido a sua alta resistência ao escoamento e sua tendência 
de soldar-se às paredes da câmara da matriz, nas condições de alta temperatura e pressão 
necessárias à extrusão. 
Extrusão a Quente 
As altas temperaturas e pressões que podem atingir até 7000 atmosferas são os maiores problemas da 
extrusão a quente. São necessárias lubrificação e proteção da câmara, do êmbolo e da matriz para evitar-
se desgaste prematuro ou um emperramento da extrusora. 
Para baixas temperaturas, é usual a aplicação de óleo grafitado como lubrificante; para altas 
temperaturas, como as alcançadas na extrusão do aço, usa-se vidro líquido como lubrificante. Além disso, 
os êmbolos podem possuir sistema de refrigeração por água, quando não estão em operação. 
Entretanto, a melhor garantia para o equipamento é deixar o metal o mínimo tempo possível na câmara, 
através de uma alta velocidade de extrusão,que pode alcançar até 2m/s. 
Aplicações da extrusão a quente 
A extrusão é mais cara que a laminação para a produção de grandes quantidades. Portanto, para perfis 
com formatos que possam ser obtidos por laminação, a escolha dependerá de um estudo econômico. 
Entretanto, quando se tratar da obtenção de formas com saliências e reentrâncias, que não poderiam ser 
obtidas por laminação, a alternativa mais interessante é a extrusão. 
A extrusão também é bastante usada para a obtenção de tubos, geratrizes de engrenagens, cápsulas de 
projéteis, peças para aviação, etc. 
Extrusão a Frio 
Certos metais tais como o chumbo, o estanho, o zinco, o alumínio, o cobre, o níquel e suas ligas apresentam 
alta plasticidade sendo adequados para a extrusão a frio, além disso, a rápida aplicação de pressão libera 
uma quantidade de calor que eleva a temperatura do metal extrudado, o que facilita a mesma. 
Na produção de tubos para pasta dental é colocada no fundo de uma câmara fechada uma pastilha (cortada 
a partir de uma chapa), a qual é atingida por um punção em
alta velocidade.
O metal é obrigado a conformar-se em torno do punção
formando o tubo, que é descarregado quando o punção 
recua. Por este processo, consegue-se uma produção 
de até 80 tubos por minuto. As pressões exercidas neste 
processo variam de 1 a 3 vezes o limite de escoamento 
do metal. 
A lubrificação é feita através de óleos, graxas ou sabões. Para aderência do lubrificante no metal é 
interessante que este seja fosfatizado, pois a camada de fosfatos é porosa e retém o lubrificante. 
Para a extrusão a frio, são normalmente utilizadas prensas mecânicas verticais devido a sua rapidez de 
operação. Prensas hidráulicas são usadas para peças maiores ou para metais que apresentam maior 
resistência à deformação. 
Os fatores fundamentais para uma boa extrusão a frio são: O material possuir alta maleabilidade e 
plasticidade (sempre deve se usar material recozido), a força de extrusão ser aplicada rapidamente e ter 
intensidade constante e as peças terem seção simétrica. 
Aplicações da extrusão a frio 
A extrusão a frio visa tanto melhorar as propriedades mecânicas de um metal, como produzir formas 
específicas. 
Sua rapidez e um dos motivos que torna este processo vantajoso para a obtenção de latas, carcaças de 
extintores de incêndio, pistões de alumínio para motores, cilindros, tubos, geratrizes de engrenagens, etc. 
A extrusão a frio torna-se bastante interessante para metais moles e formas simples. 
A extrusão a frio é competitiva com a estampagem profunda de chapas, pois exige menor número de 
operações para a obtenção da peça estampada e devido ao menor custo das ferramentas, embora exijam 
prensas mais potentes para execução da operação. 
Cálculo das dimensões da pastilha para extrusão 
O formato da pastilha deverá coincidir com o do fundo da peça. 
As dimensões da pastilha que dará origemà peça extrudada é calculada pela igualdade de volumes, uma 
vez que o volume da pastilha será igual ao da peça, pois não há perda de material, nem alteração de sua 
densidade. 
47 5.5 Determinação da força de extrusão
De acordo com Dipper, a força necessária para a extrusão de determinado metal pode ser obtida
Onde: Sp = área da seção transversal do punção Kfm = fator de estabilização médio (resistência oposta 
pelo material à deformação), que varia com o metal e com o grau de deformação. η= rendimento da 
deformação que varia de 0,6 a 0,8 para materiais moles, tais como o chumbo e o alumínio e entre 0,5 a 
0,7 para materiais mais duros. h = altura da pastilha de extrusão e = espessura da parede da peça pronta.
O grau de deformação, representado por δg, é calculado como: δgSoS =ln
Sendo: So = área da base da pastilha de extrusão. S = área da seção transversal da peça pronta.
Exemplo:
Determinar a força necessária para a extrusão de um copo cilíndrico, sabendo-se: Material: Alumínio 9,5% 
Diâmetro da pastilha: D = 26 m Altura da pastilha: h = 20 m Espessura final de parede: e = 3,0 m 
Espessura final do fundo: e = 2,0 m
a) Determinação de Sp:
b) Determinação de Kfm:
No gráfico 1, na curva do alumínio 9,5%, com grau de 
deformação de 0,9, tiramos: Kfm = 10 Kgf/mm2. b) η 
adotado igual a 0,8 devido à simplicidade da peça e por 
se tratar de material macio.