Resumo para 2EE de Processos de Fabricação

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Processos de Fabricação 
Fundição 
Conformação de peça produzida pelo vazamento de um metal líquido em moldes. 
 Processo mais comum e rápido; 
 Aços fundidos apresentam tensões residuais, microporosidades e variação de 
tamanho de grão. 
Classificação quanto ao Molde 
Areia Verde – molde descartável. 
Permanente – molde metálico bipartido. 
Injeção – molde metálico onde o liquido é injetado sob pressão. 
Cera Perdida – molde e modelo descartáveis. 
 
Etapas do Processo 
1. Confecção do Modelo; 
2. Confecção dos Machos; 
3. Fusão; 
4. Vazamento; 
5. Desmoldagem; 
6. Rebarbação; 
7. Limpeza. 
Ligas Usadas na fundição 
1. Ferrosas – Ferro fundido (nodular, cinzento ou maleável); 
2. Não ferrosas - Ligas de Alumínio, Cobre e Zinco. 
 
Regiões de Granulação 
1. Zona Coquilhada – grãos pequenos na parede do molde; 
2. Zona Colunar – grãos alongados entre parede e centro do molde; 
3. Zona Equiaxial – grãos pequenos e grosseiros no centro do molde; 
 
Descontinuidades em Peças Fundidas 
1. Rechupe – cavidades formadas pela contração volumétrica do metal no 
resfriamento. 
2. Dendritas – deformações em forma de dente produzidas na solidificação. 
3. Porosidades – cavidade na massa do metal causada pela dissolução de gases 
aprisionados durante a solidificação. 
4. Gota Fria – ocorre durante o vazamento quando o metal líquido espirra na 
parede do molde e se solidifica precocemente. 
5. Inclusões – pequenas partículas dispersas na matriz metálica (areia e 
escória) acarretando altas concentrações de tensão. 
6. Trincas – formadas antes do término da solidificação devido à restrição de 
contração. 
Forjamento 
Conformação mecânica efetuada com esforço de compressão (martelamento ou 
prensagem) num material dúctil, de tal modo que ele tende a assumir o perfil da 
ferramenta de trabalho normalmente feito a quente (sequência termomecânica). 
Equipamento: Martelo de Forja ou Prensa Hidráulica. 
 
Características do Forjamento a quente 
 Não ocorre encruamento (uniformiza a estrutura granular); 
 Elevado grau de sanidade interna; 
 Formação de carepa. 
 
Características do Forjamento a frio 
 Elevadas tensões de compressão; 
 Encruamento do Produto final; 
 Maior precisão dimensional. 
 
Classificação do Forjamento quanto ao tipo de Matriz 
1. Forjamento em Matriz Aberta: sem limitação lateral, ocorre abarrilamento. 
Usado para fazer as seguintes operações: recalque, encalcamento, 
alargamento, furação, cunhagem (moedas). Também chamado de forjamento 
livre. 
2. Forjamento em Matriz Fechada: limitação lateral total ou parcial, 
normalmente exige operação posterior de rebarbação. 
Etapas do Processo 
1. Corte de Material; 
2. Aquecimento; 
3. Pré-conformação (forjamento livre); 
4. Forjamento em Matriz; 
5. Rebarbação. 
Descontinuidades em Peças Forjadas 
1. Inclusões: partículas da carepa que soldam ao material forjado durante uma 
das etapas de conformação por caldeamento. 
2. Trincas: causadas pelo aquecimento não uniforme. 
3. Rasgos: causados pela temperatura de forjamento inferior ao adequado. 
4. Dobras: causada pelo fluxo incorreto de materiais durante o forjamento ou 
desalinhamento de matrizes. 
OBSERVAÇÕES ADICIONAIS DO PROFESSOR: É necessário efetuar um estudo reológico 
preliminar dos materiais que serão forjados. Também é importante não confundir 
reologia (escoamento de material fluido) com tribologia (relação atrito-desgaste-
lubrificação). 
Conceito de Trabalho redundante: excesso de pressão aplicado quando a matriz já foi 
totalmente preenchida podendo desgastar a prensa. 
 
Laminação 
Processo de transformação/conformação mecânica em que os produtos são obtidos a 
partir de lingotes que, depois de serem submetidos a elevadas tensões compressivas 
resultantes da ação de prensagem de rolos laminadores (normalmente feitos de aço 
fundido ou forjado) e tensões cisalhantes superficiais, sofrem uma deformação plástica 
com redução de espessura e aumento de largura. Exemplos de produtos obtidos por 
laminação são: trilhos, cantoneiras, tubos sem costura, perfis estruturais e barras. 
 
Esse processo de fabricação obedece ao princípio da vazão constante 
H1V1= H2V2= . . . . . = HnVn e Hn ≥ 0,88 Hn+1 onde H=espessura e V= velocidade 
A condição de arrasto também deve ser satisfeita µk ≥ tan α onde µk = coeficiente de 
atrito cinético e α = ângulo de laminação/trabalho. 
Tipos de Laminadores 
1. Duo (reversível ou não); 
2. Trio; 
3. Quádruo; 
4. Sendzimir; 
5. Universal (par de rolos horizontais e par de rolos verticais). 
 
Partes do Rolo Laminador 
1. Mesa: parte em contato com matéria laminada; 
2. Pescoço: transição trevo-mesa; 
3. Trevo: eixo de acoplamento ao motor. 
Funções da Laminação 
A quente 
 
A frio 
Limpar carepa 2x 
 
Acabamento 
Desbaste 
 
Encruamento 
 
Descontinuidades em Laminados 
1. Dupla Laminação: apresenta-se como uma linha paralela à superfície e é 
causada por descontinuidades volumétricas (como rechupes) no lingote; 
2. Inclusão: Ocorre quando há impureza ou material não metálico retido no 
metal que será laminado; 
3. Mancha Dura: região localizada que apresenta um nível de dureza mais alto 
que o resto do material, geralmente, devido a uma têmpera localizada. 
OBSERVAÇÕES ADICIONAIS DO PROFESSOR: A laminação é um dos processos que 
transforma materiais isotrópicos em anisotrópicos devido à nova configuração de 
grãos no produto laminado. 
 Anisotropia: variação das propriedades mecânicas de um material de acordo 
com a direção do esforço aplicado. “Preferência/facilidade de conformação em 
determinado sentido”. 
 Isotropia: as propriedades mecânicas se mantêm as mesmas 
independentemente da direção do esforço mecânico. 
Em materiais laminados, por exemplo, a deformação dever ser em posição ortogonal 
ao encruamento dos grãos para evitar trincas. 
Trefilação 
Processo normalmente executado frio em que a matéria-prima (fio-máquina) é 
estirada através de uma matriz em forma de canal convergente (fieira) por meio de 
uma força trativa aplicada do lado de saída da matriz, mas o escoamento é 
principalmente produzido pelas forças compressivas do matriz no material e da 
estricção (empescoçamento) na saída. 
 Produz fios e arames; 
 Processo contínuo, pois se soldam as extremidades da matéria-prima; 
 Empregam-se lubrificantes sólidos; 
 Obedece ao Princípio da Vazão Constante, assim como a Laminação; 
 Maior redução de secção transversal dentre os processos de fabricação; 
 Maior precisão dimensional; 
 A superfície produzida é uniformemente limpa e polida. 
 
Zonas Geométricas da Fieira 
1. Zona de Entrada; 
2. Zona de Trefilação/Redução; 
3. Zona de Calibração/Cilíndrica (acabamento); 
4. Zona de Saída; 
 
Etapas do Processo 
 
1. Obtenção do Fio-Máquina; 
2. Descarepação (mecânica ou química); 
3. Lavagem; 
4. Recobrimento – Ca(OH)2 que serve de suporta para a lubrificação; 
5. Secagem em Estufa; 
6. Trefilação. 
 
 
Tratamentos Térmicos no Arame 
TEOR DE CARBONO 
NO AÇO 
TRATAMENTO TERMICO EFEITO 
BAIXO Recozimento 
Remove efeitos do 
encruamento 
MÉDIO 
Patenteamento 
Melhor combinação entre 
ductibilidade e resistência. 
Forma perlita fina ou bainita. ALTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Extrusão 
Processo em que o material é empurrado contra a matriz formadora e a parte não 
extrudada fica contida num recipiente ou cilindro. Dependendo da ductibilidade do 
material pode ser feita a frio ou a quente. 
 Processo semicontínuo; 
 Único processo de fabricação com perda significativa de material; 
 Usado na produção de perfis, engrenagens, trilhos. 
 
Tipos de Extrusão 
1. Direta – matriz fixa; 
2. Indireta – matriz móvel; 
3. Por Impacto – processo normalmente feito a frio que produzpregos; 
4. Lateral – Eixo de escoamento e eixo de punção ortogonais; 
5. Hidrostática – meio fluido envolve material extrudado reduzindo fricção; 
 
 
Variáveis que afetam a Qualidade de Extrusão 
1. Temperatura do Tarugo; 
2. Velocidade de Deslocamento do Pistão; 
3. Tipo de Lubrificante; 
 
 
Descontinuidades em Produtos Extrudados 
1. Trinca Superficial: velocidade ou temperatura alta; 
2. Cachimbo: inclusão de óxidos no centro da peça extrudada; 
3. Trinca Interna: defeito atribuído à tensão hidrostática na linha central do 
metal extrudado também conhecida como ponta de flecha ou Chevron. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estampagem 
Transforma um disco plano (blank) à forma de uma matriz pela aplicação de esforços 
transmitidos através de um punção que causa alongamento e contração das dimensões da 
chapa em três dimensões. (Converte chapa plana em chapa tridimensional). 
Equipamento: Prensa (mecânica ou hidráulica), Matriz e Prensa-chapa (fixadores). 
Tipos de Estampagem 
1. Profunda; 
2. Corte em Prensa; 
3. Estiramento; 
4. Dobramento; 
Defeitos na Estampagem 
1. Ruga: causada pela falta de pressão; 
2. Ruptura: causada pelo excesso de pressão; 
 
Usinagem 
Classificada segunda a norma DIN 8550 como processo de Separação de Materiais. 
Conceito: Obtenção de peças a partir de separação e remoção de materiais (cavaco) 
dando forma, dimensão e acabamento (acabamento de extrema relevância para o 
processo).