Conformação Mecânica Mário Wiliam

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FORJAMENTO MECÂNICO- UMA ABORDAGEM PRELIMINAR	Comment by Nadia: Focar melho a abordagem. Fica muito amplo como vocês apresentaram...
Mário Daniel Ely¹
Wiliam Segalla Dechechi¹
¹Academicos do segundo período do Curso de Engenharia Mecânica da Universidade tecnológica federal do Paraná – UTFPR
Endereço: marioely@alunos.utfpr.edu.br; williamdechechi@alunos.utfpr.edu.br 	 
RESUMO 
	Em especifico o forjamento se caracteriza pela aplicação de uma força a um material metálico com o intuito de deixa-lo na forma desejada. Desta se ramificam vários processos para obter os resultados desejados, forjamento em matriz aberta, fechada, as ferramentas usadas nesse processo se constituem em martelos e prensas. De forma geral um material é formado devido ao enorme aproveitamento do material, eliminando perdas que originam sucata, pela produção econômica de produtos que exigem propriedades mecânicas e tolerâncias dimensionais. As peças apresentam microestruturas homogênea livre de porosidade e com uma estrutura favorável as propriedades mecânicas exigidas em muitos componentes, posteriormente as peças passam por um processo de usinagem para um acabamento final. 	 ........................	Comment by Nadia: Cuidado com acentuação!!! 2) O resumo é feito em um só parágrafo, espaçamento simples.	Comment by Nadia: ????	Comment by Nadia: Qual a finalidade do artigo de vocês????
Palavras-chave: prensas; usinagem; forjamento; matriz; aço; fadiga
1 INTRODUÇÃO 
	Forjamento é o processo de conformação mecânica, ou seja, mediante aplicação de esforços mecânicos altera-se plasticamente a forma dos materiais. O forjamento é o antecessor de todos os processos de transformação por deformação plástica. As tribos hindus desde 1500 antes de cristo trabalhavam o ouro, a prata e o ferro. A arte do forjamento foi utilizada até a idade média para a fabricação de armas e armaduras. De todos os processos de fabricação, a conformação mecânica tem um fundamental papel porque produz peças com excelentes propriedades mecânicas com a mínima perda do material, oferecendo assim um menor custo de fabricação. ....	Comment by Nadia: Citar fonte. A partir de quem falam...
Na maioria das operações de forjamento emprega-se um ferramental constituído por um par de ferramentas de superfície plana ou côncava, denominadas matrizes ou estampos.	Comment by Nadia: Quem disse? Citar fonte!!!
 	A maioria das operações de forjamento é executada a quente; contudo, uma grande variedade de peças pequenas, tais como parafusos, pinos, porcas, engrenagens, pinhões, etc., são produzidas por forjamento a frio.
O forjamento pode ser dividido em dois grandes grupos de operações: Forjamento em matriz aberta ou Forjamento livre e Forjamento em matriz fechada. 
2 FORJAMENTO
2.1. APLICAÇÃO 
De um modo geral, todos os materiais conformáveis podem ser forjados. Os mais utilizados para a produção de peças forjadas são os aços (comuns e ligados, aços estruturais, aços para cementação e para beneficiamento, aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos, aços ferramenta), ligas de alumínio, de cobre (especialmente os latões), de magnésio, de níquel (inclusive as chamadas superligas, como Waspaloy, Astraloy, Inconel, Udimet 700, etc., empregadas principalmente na indústria aeroespacial) e de titânio.	Comment by Nadia: Fonte!!!!
2.2 FORJAMENTO A QUENTE 
	O forjamento a quente é o processo de conformação onde o metal a ser forjado se encontra acima da temperatura de recristalização. Isto faz com que durante a deformação os mecanismos de recuperação e recristalização aconteçam, inibindo a geração de tensões internas e favorecendo a ductilidade pela formação e aumento dos grãos
2.3.1 Vantagens do processo 	Comment by Nadia: Fazer a hierarquização dos títulos!!!!
	Menor energia requerida para deformar o metal; Aumento da capacidade do material para escoar sem se romper (ductilidade); 
Eliminação de bolhas e poros por caldeamento;
Eliminação e refino da granulação grosseira do material fundido;
2.3.2 Desvantagens do processo 
	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 
Formação de óxidos
Desgaste das ferramentas é maior e a lubrificação é difícil; 
Necessidade de grandes tolerâncias dimensionais por causa de expansão e contração térmica	Comment by Nadia: Fonte!!!!!!
2.4 FORJAMENTO A FRIO 
	O forjamento a frio tem esse nome, pois o processo é realizado abaixo da temperatura de recristalização do material forjado. A carga utilizada para a conformação por forjamento a frio é muito grande, podendo chegar até a 15000 toneladas para prensas de grande porte. Isso causa um grande desgaste das ferramentas e da matriz.	Comment by Nadia: Quem disse??? Falam a partir de quem??? Citar fonte
O acabamento superficial e a exatidão dimensional de uma peça forjada a frio são superior ao do forjamento a quente e até de outros processos de conformação e fundição. Geralmente as peças forjadas a frio já saem da matriz pronta para serem utilizadas, sem necessidade de ajustes de superfície ou dimensão.
Preparação do aço para forjamento a frio A maioria dos aços trabalhados no forjamento possui uma resistência mecânica muito alta, o que torna a carga necessária de conformação elevada e consequentemente diminui a vida das ferramentas utilizadas. Para que se diminua a resistência desses aços e torne mais amena a carga de aplicação, é interessante que o aço passe por um tratamento térmico de esferoidização. A cementita em forma de esferas torna mais fácil o escoamento do material entre os grãos, o que diminui a força necessária para a fluidez do aço trabalhado. 	Comment by Nadia: Verificar a hierarquização....
2.4.1 VANTAGENS DO PROCESSO 
Menor quantidade de matéria-prima requerida (a peça pode ser obtida em sua forma final sem nenhuma perda de material. 
Alta produtividade; 
Possibilita a substituição de um material de custo maior (alta liga) forjado a quente, por outro de custo menor (aço carbono) forjado a frio, obtendo-se assim peças forjadas com propriedades mecânicas equivalentes.
2.4.2 DESVANTAGENS DO PROCESSO 
Necessidade de prensas de maior capacidade;
 Pressões elevadas nas ferramentas, necessitando assim de materiais especiais e geralmente de alto custo; 
Necessidade de recozimentos intermediários para obterem- se grandes deformações;
 Viável economicamente apenas para lotes grandes de peças;
3 PRENSAGEM 
Prensas hidráulicas ou mecânicas de forjamento, que submetem a liga a forças compressivas aplicadas com velocidade lenta (velocidades entre 0,06 a 1,5 m/s). Palhetas de turbinas e forjados de liga leve são produtos fabricados por prensagem. Forjamento por prensagem Prensas mecânicas ou hidráulicas. As prensas mecânicas, de curso limitado, são acionadas por eixos excêntricos e podem aplicar cargas entre 100 e 8.000 toneladas. As prensas hidráulicas podem ter um grande curso e são acionadas por pistões hidráulicos. Capacidade de carga entre 300 e 50.000 toneladas. Elas são bem mais caras que as prensas mecânicas.
3.1 FORJAMENTO EM MATRIZ ABERTA 
O material é conformado entre matrizes planas ou de formato simples, que normalmente não se tocam.
É usado geralmente para fabricar peças grandes, com forma relativamente simples (p. ex., eixos de navios e de turbinas, ganchos, correntes, âncoras, alavancas, excêntricos, ferramentas agrícolas, etc.) e em pequeno número; e também para pré-conformar peças que serão submetidas posteriormente a operações de forjamento mais complexas. 
3.2 FORJAMENTO EM MATRIZ FECHADA 
O material é conformado entre duas metades de matriz que possuem, gravadas em baixo-relevo, impressões com o formato que se deseja fornecer à peça (ver figura).
A deformação ocorre sob alta pressão em uma cavidade fechada ou semifechada, permitindo assim obter-se peças com tolerâncias dimensionais menores do que no forjamento livre.
Nos casos em que adeformação ocorre dentro de uma cavidade totalmente fechada, sem zona de escape, é fundamental a precisão na quantidade fornecida de material: uma quantidade insuficiente implica falta de enchimento da cavidade e falha no volume da peça; um excesso de material causa sobrecarga no ferramental, com probabilidade de danos ao mesmo e ao maquinário.
3.3 EQUIPAMENTOS E MÉTODOS
Os equipamentos comumente empregados incluem duas classes principais:
	(a) Martelos de forja, que deformam o metal através de rápidos golpes de impacto na superfície do mesmo; e
	(b) Prensas, que deformam o metal submetendo-o a uma compressão contínua com velocidade relativamente baixa.
Os processos convencionais de forjamento são executados tipicamente em diversas etapas, começando com o corte do material, aquecimento, pré-conformação mediante operações de forjamento livre, forjamento em matriz (em uma ou mais etapas) e rebarbação.
4 FORJAMENTO DO AÇO	Comment by Nadia: ??????
O Aço forjado é obtido através de lingotes de aço que são submetidos ao aquecimento e grandes pressões mecânicas até que o metal adquira o formato desejado. Diferente de outros materiais, o aço não é forjado à frio, sua dureza impede que ele seja trabalhado dessa maneira. Ao passar pelo processo de forja, o metal adquire propriedades diferentes daquelas do aço fundido.
Os lingotes que dão origem ao aço forjado são peças, em geral grandes, de formato retangulares, obtidas através do despejo de aço fundido em um molde. Esses lingotes são trabalhados no estado sólido para adquirirem sua forma final, dessa maneira, grandes quantidades de energia são necessárias nesse processo.
4.1 TIPOS
 	Temos duas categorias principais de aços forjados, os Aços forjados a partir do Aço-Carbono ou a partir do Aço-Liga. O Aço-Carbono é uma liga de aço cujo elemento adicionado é o carbono, conferindo maior dureza ao material. O Aço-Liga utiliza outros elementos que não o carbono, para conferir características diferentes ao material.
4.2 CARACTERÍSTICAS
O Processo de forja do aço gera uma outra característica ao produto final, a Anisotropia. A Anisotropia significa que o aço forjado tem resistências diferentes nos seus eixos. Dessa maneira, o aço forjado é superior em situações onde as tensões tem origem uni axial (um eixo), caso as forças atuantes venham de eixos diferentes, o uso desse material pode ser um problema.
Outra limitação importante do Aço forjado é sua capacidade de confecção. Como a peça é trabalhada no seu estado sólido o tamanho do produto final é um limitação considerável. Peças com espessura muito grande são difíceis de ser trabalhadas e seus custos podem tornar sua produção inviável.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
	Hoje em dia, a indústria representa um grande montante de capital de uma país, certamente os processos de fabricação de muitos materiais são caros e complexos, sendo assim, uma técnica que resulte no mínimo de perda possível de material acarreta numa economia de dinheiro enorme, devido ao alto custo de prensas, alta quantidade de material usado. Assim as técnicas de forjamento buscam tais objetivos, visando também, não somente a economia, mas o aprimoramento do processo e dos materiais já conhecidos, contribuindo para a indústria num modo geral com materiais mais rígidos, resistentes, contribuindo para a evolução dos processos já conhecidos.	Comment by Nadia: Parece haver bastante cópia. Cuidado com o plágio!!!!
REFERÊNCIAS
http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6462-conformacao-mecanica#.Vx-hiDArKCh: acesso em 05/05/2016
http://www.fbmferramentas.com.br/forjaria/processo-forjamento.html: acesso em 05/05/2016
http://in3.dem.ist.utl.pt/mscdesign/02ed/01tecmec/file2.pdf: acesso em 05/05/2016
https://professormarciogomes.files.wordpress.com/2008/09/aulas-6-e-7-forjamento.pdf: acesso em 05/05/2016
http://pt.slideshare.net/gabrielsana/conformao-mecnica-forjamento: acesso em 05/05/2016
http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840793/LOM3079/A2PIM.pdf: acesso em 05/05/2016
http://www.industriahoje.com.br/o-que-aco-forjado/: acesso em 05/05/2016
http://www.revistaforge.com.br/artigo-tecnico/materiais-de-forjamento-aco-carbono-e-acos-de-baixa-liga/2983: acesso em 05/05/2016
https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=18&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiV06nO56zMAhWBHZAKHYNrBs84ChAWCEUwBw&url=http%3A%2F%2Ffiles.mecatronicafbe.webnode.com.br%2F200000012-08a10099ba%2FConforma%25C3%25A7%25C3%25A3o%2520Mec%25C3%25A2nica.ppt&usg=AFQjCNEy0gweahvMZOHSKM7WEe9SJFizow&sig2=XOcgWWyekE4-yxbMBWVR9g&bvm=bv.120551593,d.Y2I : acesso em 05/05/2016
https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=16&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiV06nO56zMAhWBHZAKHYNrBs84ChAWCDkwBQ&url=http%3A%2F%2Fwww.oocities.org%2Fhblaide%2FForjamento.doc&usg=AFQjCNH2QvcEpgBud1JfskgQV80qleAJSw&sig2=0msb87ICZVZBRCwXDolDLQ&bvm=bv.120551593,d.Y2I : acesso em 05/05/2016