LAMINAÇÃO - MATERIAL COMPLEMENTAR

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01/09/07 – Rev. 0 LAM502 – PROCESSO LAMINAÇÃO
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LAMINAÇÃO
2018
Eng 6648 -Conformação Mecânica
Prof. Alexandre da Silva Rocha
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CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
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• A laminação é um processo de conformação mecânica que tem como 
objetivo a produção de chapas, barras, tubos e perfis existindo como 
característica uma alta velocidade de operação produzindo grandes 
volumes com boas tolerâncias dimensionais dos produtos.
• O material a ser laminado é introduzido entre dois cilindros que giram em 
sentidos opostos ocorrendo uma deformação em comprimento, altura e 
largura.
• A moderna laminação que necessita atender as exigências de um mercado 
altamente competitivo deve apresentar alta produtividade, baixos custos 
operacionais, alta qualidade e alta flexibilidade de produção. 
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Laminação a Quente
• Processo de conformação do aço no qual o material é laminado em temperaturas
elevadas (para aços normalmente entre 1000 e 1200ºC), apresentando alta
ductilidade e ocorrendo fenômenos de restauração da estrutura (a taxa de
recristalização se igual a taxa de encruamento). As matérias-primas usuais são
lingotes, tarugos, placas ou materiais previamente conformados.
• Os aços longos laminados (por exemplo: vergalhões, barras, fio-máquina) são
sempre obtidos por laminação a quente.
Laminação a Frio
• Processo de conformação do aço no qual o material é laminado a temperaturas em
que não ocorre a restauração da microestrutura. Este processo é normalmente
utilizado para a produção de chapas finas, usando como matéria-prima chapas
mais grossas previamente laminadas a quente.
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Porosidades
Estrutura bruta de solidificação Estrutura de grãos refinados e livre de defeitos
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Matéria-prima
São blocos, tarugos e placas provenientes de
lingotamento contínuo ou lingotes provenientes
de lingotamento convencional de aciarias.
Placas
Lingote
Pátio de tarugos
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Matéria-prima
Conforme norma NBR 6215 de 1986 (ABNT):
• Bloco: Produto semi-acabado cuja seção transversal é superior a 22.500
mm2
• Tarugo ou Palanquilha – Produto semi-acabado, menor que 22.500mm2 e
relação largura/espessura menor que 2. Arestas arredondadas e tolerâncias
dimensionais menos restritivas que de barra.
• Placa- Seção transversal retangular, espessura maior que 80 mm (100 mm
segundo NBR5903 de 1983-1987) e relação largura/espessura maior que 4.
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Produtos Semi-acabados obtidos 
por lingotamento para posterior 
laminação
Planos: 
• Placa (slab); Esp. de 200 a 400mm e L 
de 600 a 4.000mm.
• Placa fina(thinslab); Esp. de 30 a 
150mm.
• Tira ou chapa fina(strip).
Longo: 
• Bloco (bloom);Podem ser lingotados
até 500x600mm
• Tarugo (bilet); Algumas empresas 
consideram mínimo de 75x75mm até o 
limite de 240x240mm, nos EUA 
160x160mm., redondos lingotados para 
laminação de tubos sem costura.
• Pré-forma (blank).Visa a redução no 
número de passes.
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Características da matéria prima
Os lingotes, tarugos, blocos ou placas oriundos da aciaria podem apresentar 
uma enorme heterogeneidade em sua microestrutura:
 Grãos diferentes da periferia até o centro;
 Vazios;
 Segregação e inclusões;
Após laminação o produto final desejado deve ser homogêneo em sua 
microestrutura, contendo grãos de pequeno tamanho (estrutura refinada) e 
com dimensões geométricas as mais precisas possíveis.
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Principais etapas para obtenção de produtos laminados
Obtenção do aço e lingotamento;
Preparação da matéria prima (Inspeção, corte, condicionamento);
Aquecimento inicial (ou Reaquecimento);
Processo de Laminação: Trens de desbaste, Intermediários e de acabamento 
(ou blocos acabadores);
Acabamento e ou tratamento térmico (enfardamento, etiquetagem, transporte, 
despache)
Outras operações (ex.: decapagem, laminação a frio, tratamento térmico, 
revestimento).
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Principais etapas para obtenção de produtos laminados.
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Produtos Longos
•São considerados produtos longos: perfis comuns (ex. H, I, U, T), barras
(quadradas, redondas e sextavadas), trilhos, perfis especiais (dormentes,
estacas, guias de elevador, etc.), fios-máquina (quadradas, redondas e
sextavadas), tubos sem costura.
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1-Zona de conformação;
2-Propriedades do material
antes da conformação;
3-Propriedades do material
após a conformação;
4-Zona de contato
cilindro/barra;
5-Cilindros de laminação;
6-Reações superficiais;
7-Equipamento
8-Lay out.
Diferentes regiões da técnica de laminação
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CAPÍTULO 2 – PARÂMETROS FUNDAMENTAIS 
UMA BREVE REVISÃO
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Distribuição de tensõesnum corpo em
um ensaio de tração (uniaxial).
Tensões em secções não 
perpendiculares à direção da força
Tensões
Tensor de tensões num estado 
qualquer de tensões
1
2
3
0 0
0 0
0 0



 
 
 
 
 
xx xy xz
yx yy yz
zx zy zz
  
  
  
 
 
 
 
 
Tensor de tensões normais principais –
não há tensões cisalhantes
1/zz F A  
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Consideraçãoes Importantes sobre tensões
• O sistema de referência afeta os componentes de tensões (do tensor de 
tensões), mas não o efeito das tensões ! 
• As tensões Normais Principais são obtidas para um sistema de referência no 
qual as tensões cisalhantes são nulas !
• Qual a diferença entre Tensão de Engenharia e Tensão Verdadeira ?
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Deformação Absoluta
0llh 
Deformação absoluta positiva e negativa da variação do
comprimento.
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
0
10
0 h
hh
h
h 



0
01
0 l
ll
l
l
ou




(em comprimento)
a)Forma Paralelpipédica de
deformação
b)Forma cilindrica (axi-simétrica) de
deformação
Deformação Relativa (ou de engenharia)
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Deformação Verdadeira
Deformações globais verdadeiras (caso paralepipédico)
Deformação em altura (h)
.
Deformação em largura (b).
Deformação em profundidade (l).
0
lnh
h
h
 
0
lnb
b
b
 0
lnl
l
l
 
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Deformações globais verdadeiras (caso paralepipédico)
b) Para a condição de geometria cilíndrica:
Deformação em altura
Deformação radial
Deformação no perímetro
0
lnh
h
h
 
0
lnr
r
r
 
0
2
ln
2
p
r
r




Deformação Verdadeira
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• Por quê motivo é definido a deformação 
verdadeira ? Quais as diferenças ?
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Constância de Volume
Para a deformação de um paralelepípedo 
1 1 1
0 0 0
ln ln ln 0
h b l
h b l
  
0b h l    
0r p l    
0 0 0 1 1 1. . . .Volume cte h b l h b l  1 1 1
0 0 0
. .
1
. .
h b l
h b l

Paralelepípedo
Cilindro
1 2 3 0    
Três direções principias
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• Deformação Equivalente
• Velocidade ou taxa de deformação
• Continuidade (processos envolvendo reduções em 
vários passes)
2 2 2
1 2 3
2
( )
3
eq     
Onde os índices subescritos 1, 
2 e 3 denotam as três direções 
principais de deformação 
t




1 2 3 0    
1 1 2 2 3 3i iv A cte v A v A v A   
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Tensões e deformações de engenharia 
– Ensaio de tração convencional
Fig. 2.11 Curvas força/tensão versus deformação relativa.
Módulo de Elasticidade:


E
Limite (tensão) de 
Escoamento:
2,0
 e
Limite de Resistência: Rm
Alongamento: Ag
1- Limite de elasticidade
2- Limite de Escoamento 
3 – Limite de Resistência
4 – Limite de Ruptura
Módulo de Elasticidade
Alongamento e Estricção
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Relação Tensão versus Deformação na Região Plástica
• A tensão de escoamento é definida como a Tensão Necessária para causar 
o Escoamento do Material em um Estado Uniaxial de Tensões.
• O limite de escoamento apenas descreve qual a tensão acima da qual há a 
transição do regime elástico para o plástico.
• Na região plástica o uso de tensões de engenharia e deformações de 
engenharia levaria a grandes divergências (pois as deformações são 
grandes), por isso a tensão de escoamento é uma tensão verdadeira.
• A curva convencional obtida por tração define uma série de parâmetros 
que definem o comportamento do material, mas não fornece o 
comportamento real na região plástica, de interesse para a laminação.
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Curvas de Escoamento
A
F
kf 
Deformação a frio
Fig. 2.14 Ensaio de Tração
– Aço 1020.
. nkf C
C é o coeficiente de resistência
n é o índice (expoente de encruamento)
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Deformação a quente
Curvas de escoamento para o aço ABNT 1045 entre 700 e 1100°C.
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21 ...... 32
.
10
mm
mm
AeAeAkfkf

  
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Fatores para o cálculo da tensão de escoamento a quente conforme a
expressão :
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21 ...... 32
.
10
mm
mm
AeAeAkfkf

  
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Leis ou Critérios do 
Escoamento Plástico
Tresca 
kfkf
Análise do Processo Ensaio Uniaxial para obtenção de Kf
E E
No escoamento (deformação 
plástica): E = kf
     
2 2 2
1 2 2 3 3 1
1
2
Ekf             
kfEmáx   .31 2
V. Misses:
Tresca:
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Trabalho de Conformação
Figura 2.19 - Compressão simples de um corpo de prova cilíndrico
0
1ln..
h
h
VkfW m
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Deformabilidade
A deformabilidade pode ser medida pelo alongamento ou pela estricção, ou 
outros parâmetros. Usualmente é utilizado a deformação para ruptura.
A deformabilidade recebe diferentes nomes conforme o processo: 
Forjabilidade, conformabilidade, estampabilidade.
É afetada por diversos parâmetros, mas fundamentalmente pela quantidade 
de deformação prévia, pela temperatura, pela taxa de deformação e pelo estado 
de tensões.
A componente hidrostática de tensões afeta diretamente a deformação 
máxima para ruptura de metais. Quanto mais trativa menor o limite de 
deformação.
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  ,,,ijfidadedeformabil 
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Fig 2.24 Deformação de ruptura de um aço 0,12 % C em função da temperatura /.../
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CAPÍTULO 3 – Procedimento de Cálculo e 
Geometria na Laminação 
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Curva de escoamento
Coeficiente de atrito
Dados térmicos
Geometria
.....
Tensões
Deformações
Velocidades de
deformação
Força
Potência
recristalização
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Deformação absoluta
Altura instantânea
Arco de contato:
Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Relações geométricas
0 1h h h  
hRld 
2
1 .h h R 
R
x
hh
2
1 
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Deformação relativa [%]
Deformação verdadeira
Constância do volume:
Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
0 lbh 
0
01
h
hh
h


 hh
h
h   1lnln
0
1
0
1 1
ln
2'
1
3
ld
m
h
dx
ld
 

  


Deformação média em altura na zona de conformação
Deformação média
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Redução em Área
(%)100.
0
10
A
AA
A


A deformação verdadeira em área:







1
0ln
A
A
A
(não é a deformação principal)
A deformação verdadeira de área é igual a deformação no 
comprimento !
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
3.3.7 Coeficientes ou graus de deformação
Da Lei da Constância de
volume:
Tem-se:
1 1 1
0 0 0
. . 1
h b l
h b l


0
1
h
h

0
1
b
b

0
1
l
l
(grau ou coeficiente de altura)
(grau ou coeficiente de alargamento)
(grau ou coeficiente de alongamento )
Grau total de alongamento:
n
n
n
tot
A
A
A
A
A
A
A
A 1
2
1
1
00 ....... 
tot =1. 2. 3.... n
Número de passes:
m
n
m
tot AAn


ln
lnln
ln
ln 0 21
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Velocidade de deformação
t




Variação da deformação em função do tempo (t):
Na laminação:
1 1 1 1
22 2
1
22 x xv h h vx x
R h R x
h
R
     
 
 
 
o
x
m
h
h
ld
v 
 .1
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Força na Laminação
2
10 bbbm


hRld 
.d wF A k
.d d mA l b
Kw é a tensão média, incluindo os efeitos de atrito e geométricos.
Kw=f(kf, geometria, atrito)
22
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 
0 1
1,6 1,2
1 .
R h h
kw kf
h h
         
 
Cálculo por Ekelund
 = 0,10 (14 - 0,01TºC) Coeficiente de plasticidade
10
2
hh
R
h
v



kf = (14 - 0,01 TºC) (1,4 + C% + Mn% + 0,3Cr%) *10 (N/mm2)
2
)
A tensão de escoamento é melhor determinada através de dados experimentais específicos,
Curvas de escoamento
Cálculo por Koester
kfkkw  1







mh
ld
Ck exp1
996ºlam
lam
T K
C
T



Onde a temperatura de laminação Tlam é dada em K
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Potência de Laminação
2,716
nM
P d


dM F ld 
Md é o momento total em Kgf.m
em HP
974
nM d 
em kW
n é a velocidade de rotação dos cilindros rpm
Há alguns modelos mais precisos que acrescentam fatores que ao invés de usar diretamente o ld, 
utilizam frações deste, Como o de L.R. Underwood.
23
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
. .cos .sen
sen
cos
N NF F
tg
  



 



Condição de Agarre
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O agarre na laminação melhora com:
 Maior coeficiente de atrito
 Superfícies ásperas
 Material mais frio
 Menor velocidade
 Maior diâmetro dos cilindros
 Menor redução em altura
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Atrito
1,05 0,0005.  
(Ekelund)
O comportamento plástico depende de kf, relações 
geométricas e do atrito. Principalmente a máxima redução em 
área e as forças necessárias, bem como o “agarre”.
O coeficiente de atrito diminui com o aumento da velocidade de laminação !
0,8.(1,05 0,0005. )  
0,55.(1,05 0,0005. )  
( Ferro fundido ou aço áspero)
(Acabamento intermediário)
(Aço retificado)
Diminuição Rugosidade
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Tensões na Laminação
Tensão média na direção longitudinal
m
d
mlm
h
l
kf .. 
Tensão média na direção do alargamento







m
m
mbm
h
b
kf ..
Pode-se explicar a influencia de alguns parâmetros geométricos.
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Fig 2.3 Exemplo esquemático de
tensões de compressão
Fig 2.4 Diferentes estados
de tensões na região da
barra e na região dos
cilindros .
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Análise de Tensões e Deformações na
laminação (a) com dois cilindros e (b) com
três cilindros.
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
1
Fig. 2.18 Influência de tração longitudinal na laminação.
Aplicando-se tresca, o quê podemos dizer sobre a influência da tração longitudinal sobre a força de 
laminação ?
Que outros efeitos da tração podem ser esperados ?
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Variações de diâmetro podem ocorrer por desgaste irregular.
Maior tensão do cilindro de menor diâmetro e maior velocidade tangencial do cilindro 
de maior diâmetro.
Problemas de Guiagem
Variações no diâmetro
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Variação de velocidade de deformação, deformação e tensões com relação ao
arco de contato
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• 2-20 - Distribuição térmica no processo de laminação.
Distribuição Térmica e Temperatura de Laminação
2-20 - Distribuição térmica no processo de laminação.
QTc – trabalho de conformação;
Qc – Contato barra cilindro;
Qi – Perdas por radiação e conveçcão
Qa – Perda pela água resfriamento
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Variação de Temperatura devido ao 
trabalho de conformação
9,0.
.
.
p
h
t
c
kfm
C 

 
Calor específico, cp
Densidade, 
Tensão de escoamento médio, kfm
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Queda de temperatura pela água de refrigeração: 
 
 
px
aaaa
a
cm
tA
.
.. sup   
Sendo a ≈1000 a 6000 w/m
2k 
Onde: 
Aa – área em contato com a água, 
ta – tempo de contato com a água, 
mx – massa em contato com a água. 
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Fig.2.21 Coeficiente de Transferência de calor para laminação de aço dútil em contato com
cilindros de aço /2.1/ s – espessura da camada de carepa.
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• Existem vários modelos de cálculo para determinação 
das variações de temperatura do material durante a 
laminação.
• Importantes modelos foram desenvolvidos por Hensel
e Spitel e por Geleji. 
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Laminadores de perfis
Comportamento da temperatura na laminação de um quadrado de 80mm para um fio 
máquina de 5mm
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Parâmetros Fundamentais do Processo de Laminação
Fig. 2.22 Variação da temperatura superficial na laminação de perfis em um trem contínuo.
Diferenças para ponta e calda. Perfil de entrada 130x130mm, Dimensão final 12mm para 15,2m/s.
Aço DinStA-III
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Alargamento
As principais relações geométricas na largura são definidas por: 
0 1b b b  
 (deformação absoluta) 
0 1
2
m
b b
b


(largura média) 
0
.100b
b
b
 
 (deformação relativa na largura em %) 
1
0
lnb
b
b
 
(deformação verdadeira na largura) 
O alargamento na laminação a quente é de difícil previsão !
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O quê é afetado pelo alargamento ?
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
h
b l
Alongamento reduz área
Tensões de compressão
Alargamento não reduz área
Alargamento causa tração
- defeitos internos e
externos
RA %
Qualidade
Alargamento versus Qualidade
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Do que depende o alargamento ? Ou como interferir no 
mesmo, mantendo a calibração efetiva ?
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Fatores que afetam o Alargamento
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h0=27,5mm
Cilindro de Aço
Cilindro de FoFo nodular 
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Relação entre bo/ld versus b/h
Experimentos realizados por Koester.
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Influência de velocidade no alargamento
(Quanto maior a velocidade menor o alargamento)
Leito
Acabador 10 mm

bL
12 m/s
cil = 320mm

‘ Lb
>
Bb
Os ovais são iguais?
NÃO!
Muda a velocidade
Muda o diâmetro do cilindro
Bobina
10 mm

bB
36 m/s
Cil = 150 mm
bL bB
Conclusões: Ajuste das variáveis melhor qualidade
Copia de calibração cuidado!
Velocidade e diâmetro no alargamento
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Como prever o alargamento ?
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Cálculo do Alargamento
A) Conforme Tafel e Sedlaczek
B) Conforme Siebel
C) Conforme Ekelund
D) Conforme Wusatowski
10
2
00435,0
hhb
hrbb
b



0h
h
ldCb


 2 2 11 0 0 1
0
8 4 ln
b
b b m ld h m h h ld
b
          
10
2,16,1
hh
hld
m




w
h
h
b
b








0
1
0
1 )269,1( 0
0556,0
10
h
b
w
w



1 0b b b  
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Cuidados operacionais para o controle de qualidade
• Regulagem da luz
• Correta redução em altura 
• Calibração 
• Usinagem de canais 
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Por quê é feita a regulagem da luz ?
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Profundidade
do canal
luz
Raio do cilindro A luz tem a finalidade de compensar a
cedagem e o desgaste do canal
Calibres leves – 0,5 a 0,8 % do diâmetro
dos cilindros
Calibres pesados 0,8 a 1,5% do diâmetro
dos cilindros
No movimento em vazio, os cilindros não podem se tocar (quebra dos cilindros e corpo de
segurança)
LUZ ENTRE CILINDROS
A luz não pode ser muito grande – baixa precisão de laminação , geração de defeitos:
Por quê?.
Fig 3.2.f Observações sobre a luz na laminação
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Região de compressão
Região de tração-
propensão maior a 
defeitos
Influência da luz entre cilindros
Com o aumento da luz, aumenta a região de tração. Por isso esta 
deve ser mantida o menor possível !
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Procedimento de Cálculo e Geometria na Laminação
Conceito LCCD
• Luz
• Canal
• Cedagem
•Desgaste
Calibração
operacional
Calibração
Operacional
Calibração
Manutenção
Calibração
Operacional
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CAPÍTULO 4 – LAMINADORES
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• Início: matéria prima oriunda da aciaria – lingotes, blocos, 
tarugos ou chapas. A matéria prima é reaquecida e então se 
inicia o processo de laminação.
• De um modo geral as gaiolas ou cadeiras na laminação são 
posicionados em três áreas distintas: o desbaste, o trem 
médio e o trem acabador.
. 
• Trem é um termo comumente empregado que designa um 
conjunto de cadeiras ou gaiolas de laminação.
Laminadores
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Laminadores – Classificação
 Programa de Produção
 Tipo de produtos
 Tipo de Cadeiras
 Disposição das diversas cadeiras de trabalho
Laminadores
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Programa de Produção
 Laminadores primários (ou de semi-produtos) e laminadores de produtos 
acabados.
 Os laminadores primários transformam produtos primários em semi-produtos para a 
laminação, utilizando lingotes como matéria prima – Laminadores desbastadores
de lingotes – blooming ou slabbing. 
 Também conhecidos por laminadores desbastadores de lingotes. Não confundir 
com cadeiras desbastadoras (que são as responsáveis pelos primeiros passes nas 
linhas de laminação de produtos acabados).
 Laminadores de produtos acabados transformam semi-produtos em produtos 
acabados.
 Com o lingotamento contínuo o rendimento passou da ordem de 80 a 88% para 96 a 
98%. Porém, lingotes são utilizados para grandes seções (grandes reduções 
necessárias, p. ex placas finas, engrenagens, ganchos, âncoras) e para produtos que 
exijam alta (ex.: barras para componentes mecânicos). resistência mecânica e a 
fadiga. 
Laminadores
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Tipo de Produtos
 A classificação quanto ao tipo de produto restringe-se aos laminadores de produtos 
acabados:
 Laminadores de perfis pequenos ou comerciais ou ainda perfis leves (até 80 mm).
 Laminadores de perfis médios.
 Laminadores de perfis pesados.
 Laminadores de fio-máquina
 Laminadores de tubos sem costura
 Laminadores de chapas grossas.
 Laminadores de tiras a quente (ou chapas finas a quente).
 Laminadores de tiras a frio (ou chapas finas a frio).
 Laminadores de rodas.
 Laminadores de esferas.
Laminadores
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Tipos de Cadeiras
As gaiolas com dois cilindros (tipo duo), mais comumente empregadas. Podem também ser 
reversíveis. 
 Nas gaiolas tipo trio (com três cilindros) os cilindros estão na horizontal e as barras são laminadas 
em duas direções (vai e vem) sem a necessidade de alteração de rotação dos cilindros.
As gaiolas tipo quadruo são mais usadas para a laminação a quente ou a frio de chapas ou tiras. 
Normalmente apresentam dois cilindros de trabalho e dois cilindros de apoio (ou encosto). 
Cilindros de trabalho
Cilindro de encosto
Cilindro de encosto
Laminadores
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• Gaiolas trio e duo para vários passes no desbaste
Duo reversível para tarugos de grandes 
dimensões, p. ex. 240mm. Blooming.
Trio. Normalmente utilizam mesas 
basculantes para executar a movimentação 
de material entre as linhas superior e inferior 
de laminação.
Laminadores
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Cadeiras Duo
Cadeiras desbastadoras, trens em série, contínuos (perfis, barras, etc.)
Versatilidade como Esboçaadoras (pelo ajuste de luz)
Laminadores
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Cadeiras Universais
Cilindros horizontais e verticais montados na mesma cadeira.
Os cilindros verticais podem ser usados apenas para garantir uniformidade não sendo 
acionados, ou com acionamentos independentes no caso de chapas.
Laminadores
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Cadeiras Cantiléver
Cilindros horizontais montados na horizontal ou vertical.
Produtos longos com pouca variação no tipo de produto laminado.
Laminadores
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Cadeiras de Calibração de Seções Cilindrícas
Roletes (cilindros com apenas 
um canal) na laminação de 
barras redondas, fio-máquina ou 
tubos sem costura (etapa de 
acabamento).
Redução ou calibração (3-roll
Reducing & Sizing Block RSB ou 
alongamento de tubos SEM). 
Montados em blocos com até 
10 cadeiras denominados blocos 
calibradores.
9% variação diâmetro ou 3 
mm, pelo ajuste da luz
Laminadores
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Cadeiras de Calibração de Seções Cilindrícas
4 roletes
Laminadores
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Cadeiras Planetárias para Barras
Tarugo que gira em torno de seu eixo.
Três cilindricos cônicos que geram alta reduação com baixa potência..
Laminadores
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Laminação de Anéis
Laminadores
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Laminação de Rodas Ferroviárias
Laminadores
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OutrosTipos de Cadeiras
 Cadeiras 6Hi e 5Hi : 5 ou 6 cilindros na laminação de encruamento de chapas 
finas.(mesmo princípio das cadeiras quadruo, laminação a frio).
 Cadeiras com cilindros agrupados: até 20 cilindros, laminação a frio e de acabamento 
quando há alta pressão e necessita-se tolerâncias dimensionais e de forma estreitas 
(para aço inoxidável por exemplo). (laminação a frio e com alta precisão dimensional)
 Laminador de tubo sem costura.(laminação a quente)
 Laminador de esferas.
Laminadores
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Cadeira horizontal
Cadeira oblíquoa
Cadeira vertical
Cadeira convertível
Orientação das Cadeiras
Laminadores
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Qual a vantagem de utilizar-se cilindros na vertical ?
Laminadores
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A forma de colocação das cadeiras ( gaiolas ) numa laminação ou 
num trem de laminação depende:
 programa planejado de laminação
 da quantidade de passes necessários entre cada laminador
 da laminação de um determinado produto
 da potência necessária em cada passe. 
Laminadores
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Os principais arranjos são :
. Trem aberto (simples quando for formado por uma cadeira)
. Trem Cross-Country (ou zig-zag)
. Trem em série
 Trem contínuo
 Trem aberto-contínuo ou semi-contínuo
Laminadores
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Trens Abertos 
Trem aberto uma gaiola ou simples
Trem aberto com várias gaiolas (ou em linha) 
Cadeira trio em trens desbastadores para lingotes e tarugos
Cadeira duo reversível para lingotes grandes ou chapas grossas
Cadeiras trio ou duo alternadas
É possível laminar em várias cadeiras ao mesmo tempo.
Seção deve permitir dobramento.
Laminadores
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Normalmente os trens abertos são os mais simples e de mais baixo custo 
de investimento.
A grande desvantagem dos trens abertos é a necessidade de transporte 
das barras de uma cadeira para outra. Necessidade de dobramentos.
Velocidade se torna limitada. 
A laminação de longos comprimentos de barras é mais dificil em relação 
ao contínuo.
Diferenças de temperatura entre cabeça e cauda devido ao dobramento.
Laminadores
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Demonstração esquemática de dobramentos, mecânicos e manuais 
num trem aberto
Laminadores
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Laminação parra a produção de perfis leve
A Figura mostra como exemplo um Arranjo 
Aberto (semelhante ao processo usado na L1 
da Siderúrgica Riograndense nos anos 70). 
2 gaiolas no desbaste (cilindros com  550 
mm) e sete laminadores no trem 
acabador(cilindros com  330 mm). 
Tarugo inicial de  130 mm. Na primeira 
gaiola (  ) lamina-se em 7 passes até  55 mm. 
Antes da gaiola (  ) a barra é cortada e 
então laminada com um ou três passes e 
segue para o acabador com  32 mm.
Laminadores
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100
 Na Figura mostra-se uma laminação formada com três gaiolas no desbaste 
(cilindros com  460 mm ), um trem intermediário (com cilindro de 
325mm) e um trem acabador (com cilindros de  280 mm ).
 O plano de laminação deste conjunto consiste de : Redondos de 6 a 25 mm, 
Quadrado de 6 a 22 mm, Chatos de 20 a 40 mm, Sextavados e Cantoneiras 
de 15 a 35mm.
 Tatugo pequeno de 100x100 e 195 kg.
Laminadores
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101
Dobradeiras
 Permitem efetuar o “serpenteamento” mecânico da barra.
 Através do uso de dobradeiras foi possível eliminar o trabalho braçal em um 
sistema mecanizado dos trens abertos. 
 Construídas de chapas ou fundidas, possuindo um ou vários canais.
 Na construção das dobradeiras deve-se também considerar a possibilidade de 
formação de laço entre os passes.
 Dobradeiras podem ser :
• Abertas
• Fechadas: possuem tampa que não permite ao material saída livre de 
dentro do canal da dobradeira.
Laminadores
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Arranjo Contínuo
Trem contínuo formado com cilindros na horizontal
Cilindros Horizontais e Verticais 
Laminadores
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103
O quê são laços e porque ocorrem (são necessários) ?
Laminadores
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Arranjo Contínuo
Destinado a grandes produções
Programas de produção pouco variáveis
Cadeiras duo não reversíveis ou quadruo.
Fio-máquina, perfis pequenos, chapas finas a quente e a frio
Perda de temperatura baixa
Fácil guiagem.
Necessário controlar a velocidade para evitar o dobramento.
Equipamentos de automação e controle de processo
É possível laminar em várias cadeiras ao mesmo tempo.
Laminadores
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105
• Exemplo de laminador para a produção de redondos de 12 a 45 mm e de fio máquina 
de 8 a 12 mm de diâmetro. Cada parte possui acionamento individual com regulagem 
de velocidade. Assim é possível, em função do perfil produtivo, regular a velocidade 
adaptando-a a reduções de área programadas. 
Arranjo Contínuo
Laminadores
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 As temperaturas finais também podem manter-se relativamente altas e as 
velocidades são mais altas. As gaiolas estando próximas umas da outra 
propiciam um maior ganho de temperatura devido ao trabalho de 
conformação e menos perdas térmicas pelo resfriamento das barras.
 A grande vantagem de um arranjo continuo consiste na temperatura alta e 
homogênea conseguida. Desta forma a precisão dimensional conseguida é 
maior, principalmente na produçãode fio máquina.
 Estes fatores resultam em um ganho de produtividade.
Laminadores
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Arranjo aberto - contínuo 
Laminadores
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Arranjo Cross Country 
Este tipo de arranjo é empregado para a produção de perfis pesados e 
médios.
Neste tipo de arranjo é comum ter-se um passe por gaiola. 
Normalmente a laminação de um passe seguinte somente inicia quando a 
barra saiu completamente da gaiola anterior. 
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Laminadores
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1- Carro de troca dos cilindros
2- Cilindro de trabalho
3- Parafuso de regulagem da abertura (luz)
4- Mancal
5- Cardam (ou Spindle)
6- Caixa de Pinhões
7- Redutor de velocidade
8 - Motor
Conjunto dos principais grupos de acionamento de laminadores 
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Transmissão para acionamento combinado por grupo
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Sistema mesclados de acionamento
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Exemplo de uma gaiola com dois cilindros na horizontal
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Quadro
Cilindros
Sistema de balanceamento
Cardan
Parafuso de ajuste 
Chapéu (gaiola aberta)
Mancal
Barra para fixação de guias
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Rigidez das Gaiolas de Laminação
 A rigidez influenciará na qualidade dimensional dos produtos.
 Ocorre influência do tipo de cadeira (Fechada, aberta, etc.)
 Dois tipos de esforços ocorrem radial e axial.
 Maior esforço é o radial, gerando a cedagem, produtos não uniformes.
 Tirante pré-tensionador.
 Calços (em cadeiras mais antigas, para reduzir alongamento do parafuso de 
ajuste da luz).
 Cadeiras protendidas (reduz peso e dimensões) emprega um sistema 
hidráulico que alonga o eixo permitindo o aperto de uma porca.
 Cadeiras housing-less desenvolvidas recentemente com ajuste automático 
fino radial e axial e de balanceamento dos cilindros.
Laminadores