Aula 01 - Processos de Fabricação I

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PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA I 
 
Eng° Marcos Santos – Esp. 
Recife/PE, Agosto de 2014 
• Introdução aos Processos de Fabricação 
 
• Introdução ao processo de fundição 
 
RESUMO 
INTRODUÇÃO 
Ocasionalmente, a adequação de um material para uma aplicação é regida pela 
facilidade com que se produz uma forma desejada e pelo custo que está envolvido. 
 
As técnicas de fabricação dos metais consistem nos métodos segundo os quais os 
metais e as ligas são conformados ou são manufaturados em produtos de 
utilidade. 
 
Essas técnicas são precedidas por processos de refino, formação de ligas e, com 
frequência, processos de tratamento térmico que produzem as ligas com as 
características desejadas. 
 
As classificações das técnicas de fabricação incluem vários métodos de 
conformação dos metais, fundição, metalurgia do pó, soldagem e usinagem; com 
frequência, duas ou mais dessas técnicas devem ser usadas antes que uma peça 
esteja terminada. 
 
Os métodos selecionados dependem de diversos fatores; os mais importantes são as 
propriedades do metal, o tamanho e a forma da peça acabada e, obviamente, o 
custo. 
INTRODUÇÃO 
FUNDIÇÃO 
A fundição é um processo de fabricação no qual um metal totalmente fundido é 
derramado no interior da cavidade de um molde que possui a forma desejada. 
 
Com a solidificação, o metal assume a forma do molde, porém experimenta 
algum encolhimento. 
 
As técnicas de fundição são empregadas quando a forma acabada é tão grande 
ou complicada que qualquer outro método seria impraticável, uma liga 
específica possui uma ductilidade tão baixa que a conformação tanto a quente 
como a frio seria difícil, e em comparação a outros processos de fabricação, a 
fundição é o processo mais econômico. 
 
FUNDIÇÃO 
OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO 
As operações de conformação consistem naquelas onde a forma de uma peça 
metálica é alterada mediante deformação plástica, por exemplo: 
 
• Forjamento 
• Laminação 
• Extrusão 
• Estiramento 
 
Obviamente, a deformação deve ser induzida por uma força ou tensão 
externa, cuja magnitude deve exceder o limite de escoamento do material. 
 
A maioria dos materiais metálicos é suscetível a esses procedimentos, sendo 
pelo menos moderadamente dúcteis e capazes de sofrer alguma deformação 
permanente sem trincar ou fraturar. 
 
Quando a deformação é obtida a uma temperatura acima daquela na qual a 
recristalização ocorre, o processo é conhecido por trabalho a quente; de outro 
modo, o processo é conhecido por trabalho a frio. 
FORJAMENTO 
O forjamento consiste no trabalho 
mecânico ou na deformação de uma 
única peça de um metal que está 
normalmente quente. Isso pode ser obtido 
pela aplicação de sucessivos 
insuflamentos ou mediante compressões 
contínuas. 
 
Os forjamentos são classificados como 
sendo de matriz fechada ou de matriz 
aberta. 
 
No caso de uma matriz fechada, uma 
força atua sobre duas ou mais metades 
de uma matriz que possuem a forma 
acabada, de tal modo que o metal é 
deformado na cavidade entre essas partes 
da matriz. 
OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO 
LAMINAÇÃO 
A laminação, que é o processo de deformação mais amplamente utilizado, 
consiste em se passar uma peça metálica entre dois rolos; uma redução na 
espessura resulta das tensões de compressão exercidas pelos rolos. 
LAMINAÇÃO 
A laminação a frio pode ser usada na produção de chapas, tiras e folhas com 
elevada qualidade de acabamento de superfície. 
 
Formas circulares, bem como vigas I e trilhos de trem, são fabricadas usando 
rolos que possuem ranhuras. 
EXTRUSÃO 
Na extrusão, uma barra metálica é forçada através de um orifício em uma 
matriz, mediante uma força compressiva que é aplicada a um embolo; a peça 
extrudada que emerge possui a forma desejada e uma área de seção reta 
menor. 
 
Dentre os produtos de extrusão estão incluídas: 
 
• As barras e os tubos que possuem geometrias de seção reta relativamente 
complexas. 
• Os tubos sem costura também podem ser extrudados. 
ESTIRAMENTO 
O estiramento consiste em se puxar uma peça metálica através de uma matriz 
que possui um orifício cônico mediante a aplicação de uma força de tração no 
lado de saída do material. 
 
Tem-se como resultado uma redução na área de seção reta, com um 
correspondente aumento no comprimento. 
 
A operação completa de estiramento pode consistir em um número de 
matrizes em uma sequência em série. Barras, arames e produtos de tubulação 
são fabricados geralmente dessa maneira. 
METALURGIA DO PÓ 
Uma outra técnica de fabricação envolve a compactação de um metal em pós, 
seguida por um tratamento térmico para produzir uma peça mais densa. 
 
O processo é chamado de maneira apropriada por metalurgia do pó, sendo 
frequentemente designada por P/M (Powder Metallurgy). 
 
A metalurgia do pó torna possível a produção de uma peça virtualmente não 
porosa que possui propriedades quase equivalentes às do material de origem 
totalmente denso. 
 
Esse método é especialmente adequado para metais que possuem baixas 
ductilidades, uma vez que existe a necessidade da ocorrência de apenas uma 
pequena deformação plástica das partículas pulverizadas. 
 
Metais que possuem temperaturas de fusão elevadas são difíceis de serem 
derretidos e fundidos, e a fabricação é acelerada com a utilização da P/M. 
 
METALURGIA DO PÓ