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Processo de fabricação 
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA
Introdução
Professor: Norimar de Melo Verticchio
Introdução
Conformação mecânica:
Os processo de conformação mecânica alteram a geometria do material através
de forças aplicadas por ferramentas adequadas que podem variar desde
pequenas matrizes até grandes cilindros, como os empregados na laminação
A conformação mecânica é qualquer operação durante a qual se aplica esforço
mecânico em diversos materiais, resultando em uma mudança permanente de
formas e dimensões.
Importância
É importante o estudo dos processos de conformação plástica dos
metais porque em sua maior parte, quase todos os produtos
metálicos produzidos são submetidos, em um ou mais estágios de
seu processamento, a tais processos.
Tipos de conformação
Laminação Forjamento Extrusão
Trefilação Estampagem
Tipos de conformação
Laminação
Tipos de conformação
Forjamento
Tipos de conformação
Extrusão
Tipos de conformação
Trefilação
Tipos de conformação
Estampagem
Classificação 
Processo de 
compressão 
direta
Processo de 
compressão 
indireta
Processo de 
tração
Processo de 
dobramento
Processo de 
cisalhamento
Tipo de esforço
DEFORMAÇÃO 
PLÁSTICA DOS 
METAIS 
Introdução
Campo plástico:
• Quando a tensão supera a de escoamento iniciam-se as rupturas das
ligações químicas e os movimentos atômicos no interior dos materiais.
• Durante este processo ligações são quebradas e outras refeitas
• Envolve movimentação de discordâncias e escorregamento de planos
escorregamento de planos nos metais.
• Caracterizado pelo Encruamento Uniforme e Não-Uniforme.
Discordâncias
Força necessária para se fazer 
um plano escorregar sobre outro 
é 20 X menor que o valor teórico 
calculado.
Isso se deve a presença de um 
defeito em linha que todos os 
materiais cristalinos possuem 
chamado de discordâncias.
As discordâncias são planos 
incompletos de átomos gerados 
no momento da cristalização 
devido a má formação dos planos 
vizinhos
Discordâncias
As discordâncias podem ser 
de dois tipos: 
• Cunha
• Hélice
Movimento das discordâncias
Discordâncias
Sistemas de escorregamento
As discordâncias se movem preferencialmente em direções e planos de
maior densidade atômica entre as existentes no sistema cristalino
CFC
• 12 sistemas de alta densidade
• Cu, Al, Fe γ
CCC
• 48 sistemas com menor densidade
• Fe α
HC
• 3 planos de alta densidade
• Ti
Discordâncias
Deformação em materiais monocristalinos
As discordâncias movem-se mais facilmente
através do escorregamento dos planos de maior
densidade atômica (chamados planos de
escorregamento). Neste caso, a energia necessária
para mover uma discordância é mínima.
As forças causadoras da def. plástica são de
cisalhamento mas muitas vezes as forças
externas são de tração ou compressão.
Grande número de grãos com orientações 
diferentes
Cada grão possuirá planos e direções de 
escorregamentos com ângulos distintos dos 
vizinhos
Grãos melhores orientados com a tensão externa 
aplicada em relação ao sistema de 
escorregamento preferencial. 
Contornos de grão. 
Materiais policristalinos são mais resistentes que 
os monocristais.
A deformação generalizada causa distorções
também nos grãos indicando o sentido da
deformação.
Discordâncias
Deformação em materiais policristalinos
Discordâncias
Contorno de grãos
• Quando uma discordância 
encontra um contorno de grão 
ela tem que mudar de direção 
já que o sistema de 
escorregamento também muda. 
Contorno do grão
• Assim quanto menores os 
tamanhos de grão mais 
contornos estarão no caminho 
das discordâncias necessitando 
de mais força de cisalhamento 
sobre os planos para realizar a 
deformação plástica. O material 
fica mais resistente.
Tamanho do grão
Encruamento
Trabalho a frio
• Quando se deforma um metal em
baixas temperaturas ele se torna
mais duro e mais resistente ao
mesmo tempo em que se torna
menos dútil ou mais frágil.
Encruamento
• O encruamento é explicado pela
interação dos campos de
deformação das discordâncias, que
são aumentadas pela deformação,
exigindo cada vez mais força para
seguir deformando.
Encruamento
Recuperação/Recristalização
Para anular os efeitos do encruamento e voltar a ter as propriedades 
anteriores à deformação plástica deve-se fazer um tratamento térmico
• ocorre um alívio de parte das tensões internas.
Recuperação
• Nucleiam novos grãos no material com a forma anterior à
deformação e as propriedades mecânicas voltam aos valores
originais
Recristalização
• Se o material permanecer a altas temperaturas após a recristalização
os grão crescerão, diminuindo assim a resistência mecânica do
material
Crescimento de grãos
Recristalização
Influencia da temperatura
Recristalização
Influencia do trabalho a frio
Recristalização
Exemplos
Classificação 
Temperatura de trabalho
Trabalho a frio Trabalho a morno Trabalho a quente
Ft TT 3,0< Ft TT 5,0>F5,03,0 TTT tF <<
• É valor obtido através da divisão da Temperatura de trabalho pela
Temperatura de fusão do material
Temperatura homologa
F
T
H T
TT = Temperaturas em Kelvin
Trabalho a frio 
O tamanho do grão depende da temperatura de recristalização
e da deformação sofrida
Deformação
(Encruamento)
Recristalização
(aquecimento acima de 0,5Th)
Deformação
(Encruamento)
Durante o processo de conformação a frio, o material endurece por
encruamento.
Limitação do processo a frio: FRATURA DO MATERIAL
Para evitar a fratura do material efetuasse o ciclo de
deformação/recristalização estática.
Trabalho a frio 
VANTAGENS
• Aumenta a dureza e a 
resistência dos materiais, 
mas a ductilidade diminui
• Permite a obtenção de 
dimensões dentro de 
tolerâncias estreitas
• Produz melhor acabamento 
superficial
DESVANTAGENS
• Pequenas reduções e maior 
número de passes
• Necessidade de ferramental 
de alta resistência mecânica 
e ao impacto
• Necessidade de 
recozimentos intermediários 
para eliminação do 
encruamento
Trabalho a quente
Etapa inicial da 
maioria dos 
metais e ligas
Requer menos 
energia para 
deformar o 
material
Ocorre a 
recozimento e a 
recristalização.
Trabalho a quente
VANTAGENS
menor energia requerida para deformar o metal.
aumento da capacidade do material para escoar sem 
se romper (ductilidade); 
homogeneização química das estruturas brutas de 
fusão.
eliminação de bolhas e poros por caldeamento. 
Proporciona grãos menores, recristalizados e 
equiaxiais; 
aumento da tenacidade e ductilidade do material 
trabalhado em relação ao bruto de fusão. 
DESVANTAGENS
necessidade de equipamentos especiais (fornos, 
manipuladores, etc.) e gasto de energia para 
aquecimento das peças; 
reações do metal com a atmosfera do forno, levando 
as perdas de material por oxidação e outros 
problemas relacionados
formação de óxidos, prejudiciais para o acabamento 
superficial; 
desgaste das ferramentas é maior e a lubrificação é 
difícil; 
necessidade de grandes tolerâncias dimensionais 
por causa de expansão e contração térmicas; 
Influência da velocidade de conformação
Velocidade de 
conformação
Temperatura
Limite de 
escoamento 
Uma fórmula bastante difundida para se 
quantificar esta influência é:
Dowling (1993)
σYSO – limite de escoamento
m = sensibilidade a taxa de deformação
Influência do atrito na conformação
Atrito é o mecanismo pelo qual se
desenvolvem forças de resistência
superficiais ao deslizamento de
dois corpos em contato.
A causa primordial para o atrito
entre materiais metálicos
correlaciona-se com o contato
entre pequenas regiões ao longo
das superfícies deslizantes.
Estas superfícies apresentam
irregularidades microscópicasque
podem soldar-se pela intensa
deformação plástica localizada.
Influência do atrito na conformação
As principais 
características 
que o atrito 
causa no 
processo são 
as seguintes:
alteração, geralmente desfavorável, dos estados de 
tensão presentes durante a deformação;
produção de fluxos irregulares (por ex.: limalhas) de metal 
durante o processo de conformação;
criação de tensões residuais no produto;
elevação da temperatura a níveis capazes de 
comprometer-lhe as propriedades mecânicas;
aumento do desgaste de ferramentas;·
facilitar o “agarramento” das ferramentas de conformação 
com o metal a ser conformado;
aumento do consumo de energia necessária à 
deformação, diminuindo a eficiência.
Visão geral dos processos de conformação

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