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Manufatura mecânica –
Conformação dos metais
Aula 4
Prof. Fábio Brongar Milech
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Laminação
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• Os processos de conformação realizam significativas
mudanças de forma em peças metálicas cuja forma
inicial é uma peça maciça e não uma chapa.
• Os processos de conformação volumétrica
transformam as formas de partida, por vezes
aprimorando propriedades mecânicas, mas sempre
agregando valor.
• Esses processos transformam a geometria do
material aplicando tensão suficiente para que o
metal alcance o estado de escoamento plástico e se
acomode à forma desejada.
Laminação
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Laminação
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• Laminação é um processo de conformação no qual a espessura do metal é reduzida por esforços
compressivos exercidos por meio de dois cilindros.
• Os cilindros giram para puxar e, ao mesmo tempo, comprimir o metal que está compreendido entre eles.
Motor
Laminação
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Laminação
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Laminação
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• A maioria dos processos de laminação demanda investimento grande de capital, pois seus equipamentos
contêm componentes robustos, chamados de laminadores, para realizá-los.
• O alto custo de investimento exige que os laminadores sejam usados para produção, em grande escala, de
itens padronizados, tais como chapas finas e grossas.
• A maioria dos processos de laminação é realizada por meio de trabalho a quente, chamado de laminação a
quente, em razão da necessidade de grande volume de material a ser deformado.
• O metal laminado a quente é geralmente isento de tensões residuais, e suas propriedades são isotrópicas.
• Desvantagens da laminação a quente são relacionadas com a impossibilidade de serem obtidos produtos
com tolerâncias estreitas, e a superfície apresentar uma camada característica de óxido.
Laminação a quente
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Laminação a quente
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Laminação a quente
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Laminação a quente
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Laminação a quente
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Laminação a frio
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• A laminação a frio aumenta a resistência do metal e permite tolerâncias mais estreitas na espessura.
• Além disso, a superfície da chapa laminada a frio é isenta de carepas, e geralmente melhor, se comparada
ao correspondente produto laminado a quente.
• Estas características tornam as chapas finas, tiras e bobinas laminadas a frio as matérias-primas ideais para
estampas, painéis externos e outros componentes de produtos, desde automóveis até utensílios e material
de escritório.
• Acabamento superficial e tolerâncias dimensionais superiores às tiras produzidas por laminação a quente.
• O encruamento resultante da redução a frio garante maior resistência ao produto final, além de melhor
aspecto superficial (menor rugosidade e livre de oxidações aparentes).
Laminação a frio - Defeitos
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• Rugosidade: Afeta toda a largura da chapa – é constituída de partículas de carepa engastadas na superfície,
que desaparecem depois da decapagem e deixam um aspecto áspero.
• Marcas de cilindros - Tem origem numa irregularidade na superfície do cilindro de trabalho e que, a cada
rotação, são reproduzidas na superfície do metal.
• Ondulações‐ Resultam de tensão muito baixa, má planicidade ou perfil assimétrico da tira do acabador.
• Vazios: São locais onde aparecem "buracos" no produto laminado e podem ser oriundos de rechupes ou
dos gases retidos no metal, quando da sua fundição.
• Este tipo de defeito reduz a resistência mecânica do produto.
Laminação a frio - Defeitos
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• Gotas Frias: São pingos de metal que se solidificam na parede da lingoteira durante o vazamento do metal
na fundição e, quando o líquido chega nestes pingos solidificados para preencher e formar o bloco que será
laminado, a “gota fria” adere‐se ao bloco e forma o defeito.
• Trincas: São rachaduras que aparecem nas peças laminadas e, tipicamente, são oriundas de temperaturas
inadequadas durante a laminação.
• Dobras: São oriundas de reduções de espessura muito elevadas.
• Inclusões: São oriundas do processo de fundição (óxidos, cinzas, escórias, pedaços do refratário do forno de
fundição, ou qualquer outro tipo de contaminação sólida inadequada no metal a ser laminado).
Normalmente são óxidos metálicos muito mais duros do que os rolos laminadores e provocam a
deformação ou marcação destes definitivamente.
Laminação a frio - Perfis
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Laminação a frio – Fuso
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CONFORMAÇÃO A FRIO
USINAGEM
Laminação a frio – Engrenagem
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Fatores que afetam a laminação
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• Definição do correto processo de laminação.
• Tipos de laminadores a serem utilizados.
• Aspectos metalúrgicos a serem considerados.
• Relações geométricas na laminação (região de deformação, coeficientes de deformação, arco de contato,
ângulo de mordida, fatores geométricos que afetam a mordida e o arraste, ângulo neutro, plano neutro e
deslizamento).
• Mordida do esboço pelos cilindros.
Fatores que afetam a laminação
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• Carga de laminação.
• Alargamento na laminação.
• Velocidade de deformação.
• Cálculo da resistência à deformação a quente e a frio.
• Lubrificação.
• Atrito.
Fatores que afetam a laminação
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• Instrumentação necessária para controle do processo produtivo.
• Medição da espessura e largura.
• Medição das forças e esforços envolvidos.
• Medição e controle da temperatura, da velocidade de trabalho e da planicidade da chapa.
• Quantidade de recozimentos necessários.
Laminadores
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• Partes do laminador: cilindros, mancais, uma carcaça (chamada de quadro, gaiola ou cadeira) e um motor.
• O conjunto de cadeiras que compõem um laminador denomina‐se trem de laminação (é a denominação do
conjunto de todos os órgãos necessários para se obter um produto final, partindo‐se de um lingote sobre o
qual é efetuado um trabalho mecânico).
Classificação de laminadores
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• Subdividido em 3 etapas distintas dentro do processo:
• TREM DESBASTADOR: tem por objetivo reduzir as dimensões do material (lingote ou
placa), sem atingir a dimensão final.
• TREM INTERMEDIÁRIO: processa a redução das dimensões da peça sem atingir a forma
final, mas com possibilidade disso acontecer.
• TREM DE ACABAMENTO: processa o material até que este atinja as dimensões finais.
Configurações de laminadores
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Várias configurações de laminadores: (a) duo, (b) trio, (c) quádruo, (d) laminador com cilindros 
agrupados (Sendzimir) e (e) laminador em tandem ou trem de laminação.
Laminação de longos
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• DUO: o mais simples de todos, é constituído por dois
cilindros de eixos horizontais, colocados verticalmente um
sobre o outro. Pode ser reversível ou não.
• TRIO: os cilindros sempre giram no mesmo sentido.
Porém, o material pode ser laminado nos dois sentidos,
passando‐o alternadamente entre o cilindro superior e o
intermediário e entre o intermediário e o inferior.
• QUADRUO: para a laminação de materiais de menor
espessura é interessante utilizar cilindros de trabalho de
pequeno diâmetro. Entretanto, estes cilindros podem
sofrer flexão. Para evitar a flexão, estes cilindros são
apoiados por cilindros denominados cilindros de encosto.
Laminação de longos
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• SENDZIMIR: quando o diâmetro dos cilindros de
trabalho é pequeno (<100 mm), eles podem
sofrer flexão tanto na direção vertical quanto na
horizontal. Para evitar a flexão, os cilindros
devem ser apoiados em ambas as direções.
• UNIVERSAL: dispõe de dois pares de cilindros
de trabalho, com eixos verticais e horizontais.