Questionário 6

Prévia do material em texto

Questionário 6 – Conformação Mecânica dos Metais
01 - Explique o processo de laminação.
	A laminação é um processo de conformação que consiste na passagem de um corpo sólido (peça) entre dois cilindros (ferramentas) que giram à mesma velocidade periférica, mas em sentidos contrários.
02 - Quais os produtos obtidos através da laminação?
	Produtos não-planos: fabricados a partir de blocos, são os perfis estruturais e os trilhos (na forma de I, T, L, C, etc). Obtidos a partir de tarugos, são as barras para trefilação e os tubos sem costura (secção redonda, quadrada, hexagonal, etc).
	
03 - O que são cilindros de trabalho e cilindros de apoio? 
	Cilindros de trabalho: são sempre dois em cada cadeira e normalmente possuem diâmetro menor do que os cilindros de apoio. São mais frequentemente trocados, pois estão sujeitos a um maior desgaste por estarem em contato direto com o material a ser laminado, portanto mais sujeitos ao atrito e ao calor.						Cilindros de apoio ou encosto: são cilindros de maior diâmetro e resistência mecânica. Sua função é apoiar os cilindros de trabalho, evitando que flexionem, o que geraria uma variação dimensional no material laminado.
04 - Quais as três partes de um cilindro de laminação? E quais as suas funções? 
	Corpo: onde ocorre o processo de laminação da peça; Pescoço: onde o peso do cilindro e a carga de laminação devem ser suportados; Trevo: onde ocorre o acoplamento com o eixo motor através de uma manga de engate.
05 - O que é uma cadeira de laminação? 
	O laminador é constituído de uma estrutura metálica que suporta os cilindros com os mancais, montantes e todos os acessórios necessários.
06 - O que é um trem de laminação? 
	Os laminadores podem ser montados isoladamente ou em grupos, formando uma sequência de vários laminadores em série.
07 - Quais os tipos de laminadores existentes? Explique suscintamente cada um deles. 
	Laminador Duo: o material passa em apenas uma direção. Duo Reversível: o material passa em ambas as direções alternadamente. 						Laminador Trio: são usados três cilindros, o material passa primeiramente entre os cilindros inferiores em uma direção e volta entre os cilindros superior e intermediário.	Laminador Quádruo: são utilizados quatro cilindros, dois menores centrais (cilindros de trabalho) e dois maiores que conferem a rigidez necessária (cilindros de encosto). 	Laminador Sendzimir: agrupados ou combinados, são de alto custo sendo utilizados para laminação a frio e para acabamento de produtos cujas tolerâncias dimensionais são muito rígidas. 											Laminador universais: combinam conjuntos de cilindros horizontais (responsáveis pela redução na espessura) e cilindros verticais (responsáveis pela manutenção da largura do material em processamento).
08 - Os processos de laminação são divididos em: laminação a quente e laminação a frio. Em que situações cada um destes tipos é utilizado? 
	Laminação a quente: comumente se aplica em operações iniciais (operações de desbaste), onde são necessárias grandes reduções de seções transversais. A laminação a quente permite uma maior deformação.							Laminação a frio: é aplicada para as operações finais (operações 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.
09 - Explique a sequência de laminação de um produto plano. 
	O lingote, pré-aquecido em fornos especiais, passa pelo laminador de desbaste e se transforma em placas.										A placa é reaquecida e passa então por um laminador que quebra a camada de óxido que se formou no aquecimento. Nessa operação usa-se também jato de água de alta pressão. Por meio de transportadores de roletes, a placa é levada a um outro laminador que diminui a espessura e também aumenta a largura da placa original. Na saída dessa etapa, a chapa também passa por um dispositivo que achata suas bordas e por uma tesoura de corte a quente. 										Finalmente, a placa é encaminhada para o conjunto de laminadores acabadores, que pode ser formado de seis laminadores quádruos. Nessa etapa ela sofre reduções sucessivas, até atingir a espessura desejada e se transformar finalmente em uma chapa.		Quando sai da última cadeira acabadora, a chapa é enrolada em bobina por meio de bobinadeiras.
10 - Quais os defeitos em produtos laminados? Explique cada um deles. 
Vazios: podem ter origem nos rechupes ou nos gases retidos durante a solidificação do lingote. Eles causam tanto defeitos de superfície quanto enfraquecimento da resistência mecânica do produto.									Gotas frias: são respingos de metal que se solidificam nas paredes da lingoteira durante o vazamento. Posteriormente, eles se agregam ao lingote e permanecem no material até o produto acabado na forma de defeitos na superfície.				Trincas: aparecem no próprio lingote ou durante as operações de redução que acontecem em temperaturas inadequadas.							Dobras: são provenientes de reduções excessivas em que um excesso de massa metálica ultrapassa os limites do canal e sofre recalque no passe seguinte.			Inclusões: são partículas resultantes da combinação de elementos presentes na composição química do lingote, ou do desgaste de refratários e cuja presença pode tanto fragilizar o material durante a laminação, quanto causar defeitos na superfície.		Segregações: acontecem pela concentração de alguns elementos nas partes mais quentes do lingote, as últimas a se solidificarem. Elas podem acarretar heterogeneidades nas propriedades como também fragilização e enfraquecimento de seções dos produtos laminados.
11 - Uma chapa de alumínio com 10mm de espessura e 350 mm de largura é laminada a frio em um único passe até 6mm em cilindros de aço com raio de 15% maior que o mínimo necessário girando a 120 rpm. A chapa passou por um processo de conformação a frio anterior e já se encontra deformada em 20%. Calcule a carga e a potência necessária. A chapa teve sua extremidade achatada para facilitar a mordida pelos cilindros. O escoamento no plano deformado é de: 145ε0.22. Calcule através da equação de Ekelund. 
12 - Um aço 1045 com 300mm de largura e 100 mm altura deve ser laminado em um único passe até 70mm de altura em cilindros de aço, a 1100 °C com raio de 300 mm girando a 120rpm em um laminador reversível. Calcule a carga e a potência necessária por 1 método teórico sem atrito e pelo método de Ekelund para realizar esse processo. A chapa tem extremidade reta, logo ela pode não ser mordida pelos cilindros (entrar nos cilindros) devido ao alto valor de redução de espessura (Δh= 30mm ). Caso isso aconteça, sugira um a possível solução e verifique novamente se a redução proposta é suportada. Lembrando que o processo deve ser realizado em um único passe. μ= 0,2. S= 135,35 Mpa. 
A redução desejada é suportada se a extremidade da chapa for afinada.
Como o processo é feito a quente, o alargamento da chapa deve ser considerado.
Método sem atrito:
Ekelund:
13 - Calcular o comprimento de arco e o ângulo de contato quando se laminam chapas de espessura inicial hi= 5mm, com passes de 10%, 20%, 40% e 51% (deformações logarítmicas), com cilindros D= 200 mm. 
14 - Calcular as reduções máximas que podem ser realizadas em uma chapa de espessura inicial hi= 10mm, nos laminados do exercício anterior, operando com cilindros de diferentes estados superficiais, que produzem coeficientes de atrito de 0,2; 0,1 e 0,05