LISTA DE FABRICAÇÃO MECÂNICA

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LISTA DE FABRICAÇÃO MECÂNICA – P2 
LAMINAÇÃO: 
1 - Elabore uma tabela que relacione o processo de conformação mecânica com seus 
principais produtos: 
 
2 - Os processos de conformação plástica dos metais geram encruamento do material. 
Quanto ao encruamento do metal responda: 
a. O que é encruamento do metal? 
Um cristal metálico sofre um processo de endurecimento quando deformado 
plasticamente. Este fenômeno de endurecimento por deformação plástica é denominado 
encruamento. Ele eleva a resistência do material a deformação plástica. O método de 
encruamento ocorre na rede cristalina de um material, e esta forma de endurecimento é útil para 
aumentar a força dos metais que não podem ser enrijecidos por tratamento térmico. O processo 
de encruamento pode ser propositadamente aplicado como uma técnica de endurecimento ou 
involuntariamente durante a usinagem. 
Tópicos importantes sobre: 
 O encruamento produz deformação da estrutura cristalina e modificação das 
propriedades do material; 
 Os grãos se tornam mais alongados e orientados em um sentido; 
 A condutividade elétrica e a resistência a corrosão diminuem; 
 Somente é obtido por processos de conformação plástica realizados com um trabalho a 
frio, a uma temperatura – comumente ambiente – que não pode ultrapassar a temperatura 
de recristalização, ou seja a uma temperatura que deve ser bem inferior à temperatura 
de fusão do metal. 
b. Qual é a capacidade máxima de encruamento de um metal? 
A temperatura de recristalização; 
c. Como é possível reverter a condição de um metal? 
O tratamento térmico que conduz o metal encruado a condição inicial e o recozimento, 
que consiste num aquecimento a uma determinada temperatura durante certo tempo. No 
processo de alivio da energia interna, podem-se distinguir três estágios: recuperação, 
recristalização e crescimento dos grãos. 
3 – O que é a temperatura de recristalização de um metal? 
A temperatura de recristalização é convencionalmente definida como aquela em que o 
metal severamente encruado recristaliza totalmente no espaço de uma hora. A tabela abaixo 
apresenta as temperaturas de recristalização para alguns metais e ligas de uso comum. 
 
4 – Quais propriedades mecânicas são fortemente influenciadas pelo encruamento de 
um metal? 
Apresenta maiores limites de escoamento e de resistência, maior dureza e menor 
alongamento e estricção, ou seja, à medida que a resistência se eleva pelo encruamento a 
ductilidade decresce. 
5 – O processo de laminação pode ser realizado a frio ou a quente. Indique a aplicação de 
cada forma de laminação e os motivos técnicos que determinam sua escolha. 
a. Laminação a quente - a peça inicial e comumente um lingote fundido obtido de lingotamento 
convencional, ou uma placa ou tarugo processado previamente em lingotamento continuo; a 
peça intermediaria e final assume, após diversos passes pelos cilindros laminadores, as formas 
de perfis diversos (produtos não planos) ou de placas e chapas (produtos planos). A temperatura 
de trabalho se situa acima da temperatura de recristalização do metal da peça, a fim de reduzir 
a resistência a deformação plástica em cada passagem e permitir a recuperação da estrutura do 
metal, evitando o encruamento para os passes subsequentes. A laminação a quente, portanto, 
comumente se aplica em operações iniciais (operações de desbaste), onde são necessárias 
grandes reduções de seções transversais. 
b. Laminação a frio - a peça inicial para o processamento, nesse caso, e um produto 
semiacabado (chapa), previamente laminado a quente. Como a temperatura de trabalho 
(temperatura ambiente) situa-se abaixo da temperatura de recristalização, o material da peça 
apresenta uma maior resistência a deformação e um aumento dessa resistência com a 
deformação (encruamento), não permitindo, dessa forma, intensidades elevadas de redução de 
seção transversal. Um tratamento térmico de recozimento, entre uma e outra sequência de 
passes, pode se tornar necessário em função do programa de redução estabelecido e das 
propriedades exigidas do produto final. A laminação a frio e aplicada, portanto, para as 
operações finais (de acabamento), quando as especificações do produto indicam a necessidade 
de acabamento superficial superior (obtido com cilindros mais lisos e na ausência de 
aquecimento, o que evita a formação de cascas de óxidos) e de estrutura do metal encruada com 
ou sem recozimento final. 
6 –Indique três tipos de laminadores e suas aplicações. 
 O laminador quadruo e utilizado para o trabalho a quente e a frio com produtos planos 
(chapas grossas e finas). São necessários dois cilindros de encostos maiores do que os 
cilindros de trabalho, podendo ser todos acionados por motores. Em geral esses 
laminadores são dispostos em serie formando linhas de laminação continuas. Para 
chapas finas, utiliza-se o laminador duo com quatro ou mais cilindros de encosto. 
 O laminador duo reversível pode ter o movimento de rotação do cilindro nos dois 
sentidos, permitindo a passagem da peça pelos cilindros na direção de ida e volta. Com 
o laminador duo reversível e possível trabalhar pecas pesadas e longas (blocos, tarugos, 
placas, chapas grossas, vergalhões, barras e perfis). 
 O laminador continuo e constituído de diversas gaiolas dispostas em série, de forma 
que os cilindros das gaiolas subsequentes giram a velocidades proporcionalmente 
maiores para evitar acumulo de material entre uma e outra gaiola. Este tipo de laminador 
e comumente empregado para o trabalho com vergalhões, barras, tiras e chapas. 
7 – O que são produtos laminados planos e não planos? 
 Laminados planos: possuem seção transversal retangular, com largura pelo menos 4 
vezes superior à espessura, exemplo: Os produtos planos, provenientes do 
processamento de placas, são as chapas grossas, as chapas e tiras laminadas a quente, 
as chapas e tiras laminadas a frio, as fitas e tiras para a fabricação de tubos com costura 
e as folhas. As chapas laminadas- a frio podem ainda se apresentar na forma de chapas 
revestidas (chapas zincadas, estanhadas, chumbadas, cromadas e pintadas). 
 Laminados não-planos: geralmente possuem seção transversal não- retangular: circular, 
quadrada, hexagonal, com formato de “U”, “I”, “T”, etc. Os produtos acabados 
laminados não-planos se classificam em barras, fios, tubos, perfis comuns, perfis 
especiais e os trilhos. 
8 – Para que serve a coroa de um cilindro de laminação? 
Serve para compensar a deformação plástica causada nas chapas em uma laminação 
com cilindros paralelos. 
9 – O que é direção de laminação? Como pode ser analisada em uma peça laminada como 
uma chapa? 
É a direção em que os grãos são compactados durante o processo de laminação. 
 
TREFILAÇÂO: 
10 – Quais as aplicações dos processos de trefilarão dos metais? 
O que é: A trefilação é um processo em que se obtêm produtos com seções de geometrias 
diversas pela tração desses produtos por uma matriz (denominada fieira) que define o perfil do 
trefilado; 
Comumente realizado a frio, o que produz encruamento na peça; 
Realiza pequenas reduções de seção por passe; 
Excelente qualidade superficial e dimensional; 
Propriedades mecânicas controladas. 
Algumas vezes o Recozimento intermediário é necessário quando a queda de ductilidade 
associada ao aumento da resistência provoca a queda de conformabilidade. 
Aplicações: Existem muitas aplicações para a trefilagem como produção de arames, fios finos, 
barras, perfis diversos e tubos. fios elétricos, cabos, clipes de papel, corda para instrumentos 
musicais e raio para rodas. 
11 - Qual a geometria de uma fieira? 
Comumente a fieira tem o furo com perfil típico afunilado. Nesses perfis,numa visão 
em corte, podem-se distinguir três partes cônicas e uma parte cilíndrica. A primeira parte cônica 
é o denominado cone de entrada, que direciona o fio e a segunda é chamada cone de trabalho 
onde o metal é deformado. Na parte cilíndrica ocorre o ajuste do diâmetro do fio e a terceira 
parte cônica é o cone de saída, cuja finalidade é facilitar a saída do fio. O ângulo da fieira, que 
é o ângulo do cone de trabalho, comumente tem valores compreendidos entre 5° e 25°. O 
comprimento da parte cilíndrica varia de zero a dois diâmetros. 
 
 
 I – Cone de entrada 
II – Cone de trabalho 
III – zona cilíndrica ou cilindro de calibração 
IV – Cone de saída 
12 – Quais os materiais mais utilizados em fieiras de trefilação? 
 Carbonetos sintetizados (sobretudo WC) –vidia; 
 Metal duro,etc; 
 Aços de alto C revestidos de Cr (cromagemdura); 
 Aços especiais (Cr-Ni, Cr-Mo, Cr-W, etc.); 
 Ferro fundido branco; 
 Cerâmicos (pós de óxidos metálicos sinterizados); 
 Diamante (p/ fios finos ou de ligas duras). 
13 – “Um jogo de fieiras determina uma sequência de passes de trefilação”. Explique o que 
é uma sequência de passes de trefilação. 
Cada máquina de trefilação possui uma sequência de redução que é conhecida como passes de 
trefilação. Em cada passe, o material sofrerá uma redução de área, até que no último passe lhe 
será conferido a bitola final. Não se recomenda uma redução de área, entre um passe e outro, 
maior do que 30%. 
14 – Elabore um desenho esquemático de um equipamento de trefilação (trefiladora). 
 
 
 
 
EXTRUSÂO: 
15 – Quais são os principais produtos gerados em um processo de extrusão de metais? 
Os produtos são: barras (redondas, quadradas, hexagonais, etc.), arames, tubos e perfis (ocos 
ou maciços) de formas diversas. 
Os materiais metálicos mais comumente extrudados são o alumínio, o cobre e suas ligas, mas, 
outros metais não-ferrosos, de aplicação mais restrita, podem ser também extrudados. Tubos e 
barras de aço podem ser produzidos pelo processo de extrusão, mas isso ocorre de forma 
limitada pelas dificuldades operacionais. Esses materiais (aços carbono, aços inoxidáveis e 
alguns aços-liga) exigem elevadas temperaturas e pressões de trabalho que criam dificuldades 
de lubrificação e, em consequência, impõem baixas velocidades de trabalho e pequenas 
reduções. 
16 – Quais as principais vantagens da extrusão quando comparada a outros processos de 
conformação mecânica de metais? 
A primeira vantagem resulta da manutenção da temperatura de trabalho em níveis mais 
constantes e a segunda decorre do pequeno contato do tarugo, ou lingote, com o meio ambiente 
durante o processamento. 
 
17 – Elabore um desenho esquemático de um equipamento de extrusão de metálica. 
 
 
 
 
18 – Compare os processos de extrusão direta e indireta. 
 
MÉTODO DIRETO 
 Matriz e recipiente fixos 
 Flui material no sentido da força aplicada 
 Material extrudado passa pela matriz 
 Melhor acabamento superficial 
 Maiores valores de Atrito 
 A extrusão direta necessita de sistema de injeção continua de lubrificação; 
 Na extrusão direta as ferramentas são mais baratas; 
 É o método mais utilizado; 
MÉTODO INDIRETO 
 Recipiente fixo e matriz móvel 
 Fluxo de metal contrário ao da Força 
 Embolo Oco e Móvel 
 Força menor que a do método direto 
 Acabamento superficial não tão bom 
 Na extrusão indireta as matrizes são mais pesadas, necessita fazer furo; 
 Na extrusão indireta é necessário espaço maior; 
ESTAMPAGEM: 
19 – Defina o processo de conformação mecânica dos metais por estampagem. 
É o processo e fabricação de peças, através do corte ou deformação de chapas em operação de 
prensagem a frio. Emprega-se a estampagem de chapas para fabricar-se peças com paredes finas 
feitas de chapa ou fita de diversos metais e ligas. As operações de estampagem podem ser 
resumidas em três básicas: Corte, Dobramento e Embutimento ou repuxo. Em resumo, é o 
Processo de conformação plástica de chapas finas para a produção de perfis variados pela 
aplicação de esforço mecânico. 
20 – A estampagem dos metais pode receber diversas denominações especificas, 
associadas ao tipo de ferramental e equipamento, ou à característica geométrica do 
produto obtido. Indique 4 denominações relativas à estampagem. 
Os processos de estampagem podem ser divididos nos seguintes grupos, relativamente à 
geometria das peças fabricadas: 
 Estampagem de peças cilíndricas; 
 Estampagem de peças com geometria complexa. 
Os processos de estampagem poderão ser classificados relativamente à tecnologia empregue 
para deformar plasticamente a chapa, nos seguintes tipos: 
 Estampagem convencional em prensa; 
 Estampagem por forças eletromagnéticas. 
21 – Elabore um desenho esquemático que compreenda peça-punção-matriz. 
 
 
22 – O que é raio critico de uma ferramenta de estampagem. 
É a medida de raio necessária para fabricar a ferramenta e/ou peça de modo que a mesma não 
cause trincas na chapa após a estampagem. 
24 – Uma sequência de etapas para estampagem de peças pode envolver formas 
intermediárias bastante distintas da geometria final. Por que o processo é feito dessa 
forma? 
Um exemplo mais simples destas variações de etapas é a fabricação das latas de refrigerante, 
esse processo é desenvolvido afim de distribuir de forma mais adequada o material da chapa 
durante a estampagem, a vez que se fosse executado em operação única poderia causar acumulo 
de material em algumas regiões e/ou causar ruptura de chapas em outras regiões. 
FORJAMENTO: 
25 – O que diferencia o forjamento em matriz aberta e em matriz fechada? 
FORJAMENTO LIVRE (MATRIZ ABERTA): 
 E o processo em que o material sofre conformação por compressão em matrizes planas, 
ou geometricamente simples, e escoa na direção das superfícies. Esse processo e 
comumente aplicado a barras limitadas totalmente aquecidas ou aquecidas somente na 
extremidade; 
 Formas simples e regulares (anéis, eixos, etc.); 
 Peças de grandes dimensões; 
 Baixa produtividade; 
 Normalmente realizado com martelos, embora operações de desbaste de lingotes devam 
ser feitas em prensas hidráulicas. 
FORJAMENTO EM MATRIZES FECHADAS 
 E um processo pelo qual o material sofre conformação por compressão e é impelido em 
direções determinadas pela forma da ferramenta (matriz); 
 Para peças de geometrias complexas; 
 Alta produtividade; 
 Maior homogeneidade estrutural; 
 Melhor qualidade dimensional; 
 Normalmente realizado em prensas mecânicas, embora algumas peças, mais simples, 
possam ser forjadas em martelos. 
26 – 
a) O que diferencia uma peça obtida, como neste caso, a partir de matéria prima laminada 
ou forjada? 
b) A peça em questão poderia ser obtida de barra trefilada? Explique.