Relatório Soldagem e Conformação

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA DA PRODUÇÃO
DISCIPLINA – SOLDAGEM E CONFORMAÇÃO
 
ATIVIDADE PRÁTICA SOLDAGEM E CONFORMAÇÃO
 
JAILTON DA SILVA SOBREIRA
PROFESSOR PABLO DEIVID VALLE
CURITIBA - PR
2019
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO....................................................................................................................................................3
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.................................................................................................................3
1.2 OBJETIVO.....................................................................................................................................................3
2 O PROCESSOS DA TREFILAÇÃO................................................................................................................3
3 PROCESSO DE LAMINAÇÃO.........................................................................................................................5
...................................................................................................................................................................................7
4 FORJAMENTO EM MATRIZ FECHADA......................................................................................................7
5 PROCESSO DE SOLDAGEM TIG...................................................................................................................8
6 PROCESSO DE SOLDAGEM MIG..................................................................................................................9
7 PROCESSO DE SOLDA OXIACETILÊNICA..............................................................................................11
8 PROCESSO DE ESTAMPAGEM....................................................................................................................12
9 CONCLUSÕES..................................................................................................................................................13
10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................................................................14
1 INTRODUÇÃO 
Soldagem e conformação são processos basilar da industria na criação e manipulação de
materiais que de outra forma não poderiam sofrer modificações, no decorrer deste trabalho se-
rão apresentados alguns destes processos. 
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Segundo Batalha (2003), junção é a ligação permanente ou uma colocação em contato de
duas ou mais peças com uma determinada forma geométrica ou até mesmo de peças com ma-
terial sem forma definida, em um processo no qual a composição local é alterada e misturada
como um todo. Uma multiplicidade de materiais completamente distintos e suas possíveis
combinações, tais como metais, plásticos, madeira, têxteis ou papel, que podem ser emprega-
dos como peças a serem submetidas a um processo de junção, que pode ser tanto direto, atra-
vés de soldagem, brasagem e conformação, quanto sob a ação de elementos de adicionais de
fixação e junção, através de parafusos, adesivos, rebites e anéis de cravação.
1.2 OBJETIVO
Mostrar os principais processos de soldagem e conformação.
2 O PROCESSOS DA TREFILAÇÃO
A trefilação é um processo de conformação plástica que se realiza pela operação de
conduzir um fio (ou barra ou tubo) através de uma ferramenta denominada fieira, de formato
externo cilíndrico e que contém um furo em seu centro, por onde passa o fio. Esse furo, com
diâmetro decrescente apresenta um perfil na forma de funil curvo ou cônico. A passagem do
fio pela fieira provoca a redução de sua seção e, como a operação é comumente realizada a
frio, ocorre o encruamento com alteração das propriedades mecânicas do material do fio. Esta
alteração se dá no sentido da redução da ductilidade e aumento da resistência mecânica. Por-
tanto, o processo de trefilação é um trabalho de deformação mecânica realizada a frio, isto é, a
uma temperatura de trabalho abaixo da temperatura de recristalização (O que não elimina o
encruamento) e tem por objetivo obter fios, barras ou tubos de diâmetros menores e com pro-
priedades mecânicas controladas.
FIGURA 1 (A passagem do fio pela fieira provoca a redução de sua seção e, como a operação é comumente realizada a frio,
ocorre o encruamento com alteração das propriedades mecânicas do material do fio) FONTE: GOOGLE IMAGENS.
FONTE: GOOGLE IMAGENS
FONTE: GOOGLE IMAGENS
Fonte: GOOGLE IMAGENS
3 PROCESSO DE LAMINAÇÃO
Um laminador consiste basicamente de cilindros (ou rolos), mancais, uma carcaça cha-
mada de gaiola ou quadro para fixar estas partes e um motor para fornecer potência aos cilin-
dros e controlar a velocidade de rotação. As forças envolvidas na laminação podem facilmen-
te atingir milhares de toneladas, portanto é necessária uma construção bastante rígida, além de
motores muito potentes para fornecer a potência necessária. O custo, portanto de uma moder-
na instalação de laminação é da ordem de milhões de dólares e consome-se muitas horas de
projetos uma vez que esses requisitos são multiplicados para as sucessivas cadeiras de lamina-
ção contínua (“tandem mill”).
Utilizam-se variadas disposições de cilindros na laminação, o mais simples é constituí-
do por dois cilindros de eixo horizontais, colocados verticalmente um sobre o outro. Este
equipamento Um laminador consiste basicamente de cilindros (ou rolos), mancais, uma carca-
ça chamada de gaiola ou quadro para fixar estas partes e um motor para fornecer potência aos
cilindros e controlar a velocidade de rotação. As forças envolvidas na laminação podem facil-
mente é chamado de laminador duo e pode ser reversível ou não. Nos duos não reversíveis, fi-
gura a), o sentido do giro dos cilindros não pode ser invertido e o material só pode ser lamina-
do em um sentido. Nos reversíveis, figura b), a inversão da rotação dos cilindros permite que
a laminação ocorra nos dois sentidos de passagem entre os rolos. No laminador trio, figura c),
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 inter-
mediário e o inferior.
Laminação a quente 
Promove reduções da seção transversal com o metal a uma temperatura mínima de
aproximadamente 350°C (igual à temperatura de recristalização do alumínio). A ductilidade
do metal a temperaturas desta ordem é máxima e, nesse processo ocorre, a recristalização di-
nâmica na deformação plástica.
FONTE: GOOGLE IMAGENS
Laminação a Frio
Realiza-se a temperaturas bem inferiores às de recristalização do alumínio. A matéria-
prima é oriunda da laminação a quente. A laminação a frio é executada, geralmente, em lami-
nadores quádruplos, reversíveis ou não, sendo este último mais empregado. O número de pas-
ses depende da espessura inicial da matéria-prima, da espessura final, da liga e da têmpera do
produto desejado. Os laminadores estão dimensionados para reduções de seções entre 30% e
70% por passe, dependendo, também, das características do material em questão. Laminado-
res mais sofisticados possuem sistemas computadorizados de controle de espessura e de plani-
cidade. Na laminação a frio utilizam-se dois recursos: tensões avante e tensões a ré.
4 FORJAMENTO EM MATRIZ FECHADA
O material é conformado entre duas metades de matriz que possuem, gravadas em
baixo-relevo, impressões com o formato que se deseja fornecer à peça. A deformação ocorre
sob alta pressão em uma cavidade fechada ou semi-fechada, permitindo assim obter-se peças
com tolerâncias dimensionais menores do que no forjamento livre.
Nos casos em que a deformação ocorre dentro de uma cavidade totalmente fechada,
sem zona de escape, é fundamental a precisão na quantidade fornecida de material: uma quan-
tidade insuficiente implica falta de enchimento da cavidade e falha no volume da peça; um ex-cesso de material causa sobrecarga no ferramental, com probabilidade de danos ao mesmo e
ao maquinário.
FONTE: GOOGLE IMAGENS
5 PROCESSO DE SOLDAGEM TIG
Soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) ou GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding)
é um processo que utiliza um eletrodo sólido de tungstênio não consumível. O eletrodo, o arco
e a área em volta da poça de fusão da solda são protegidos por uma atmosfera protetora de gás
inerte. Se um metal de enchimento é necessário, ele é adicionado no limite da poça de fusão.
A soldagem TIG produz uma solda limpa e de alta qualidade. Como não é gerada escória, a
chance de inclusão da mesma no metal de solda é eliminada, e a solda não necessita de limpe-
za no final do processo.
Soldagem TIG pode ser usada para quase todos os metais e o processo pode ser manu-
al ou automático. A soldagem TIG é largamente utilizada para solda com alumínio e com li-
gas de aço inoxidável onde a integridade da solda é de extrema importância. É também utili-
zada para juntas de alta qualidade em indústrias nucleares, químicas, aeronáuticas e de ali-
mentos.
FONTE: GOO-
GLE IMAGENS
APLICAÇÕES
• Soldagem de tubos e chapas de espessuras finas;
• Passe de raiz em tubos de vários diâmetros e espessuras;
• Reparo e manutenção em geral;
• Soldagem de alumínio e magnésio e suas ligas;
• Soldagem de materiais dissimilares;
• Soldagem de uma ampla gama de metais, como aços carbono e baixa liga, aços ino-
xidáveis, ligas de alumínio, ligas de níquel, ligas de cobre e ligas de magnésio.
6 PROCESSO DE SOLDAGEM MIG
O sistema MIG significa Metal Inert Gás e utiliza um gás inerte como proteção o argô-
nio puro ou outras misturas.
O sistema MAG significa Metal Active Gás e utiliza como gás de proteção o dióxido
de carbono, conhecido por co2 ou outras misturas.
Neste processo o calor necessário para soldagem é obtido através de um arco elétrico
estabelecido entre o metal base e o arame solido ou tubular alimentado por uma fonte de cor-
rente contínua.
O arame, o arco elétrico e a poça de fusão são protegidos da contaminação atmosférica
por uma proteção gasosa.
Neste processo utiliza-se o mesmo equipamento para soldagem dos vários metais, e di-
ferentes arames de deposição. As características do processo MIG/MAG são definidas pelos
tipos de transferências metálicas que por sua vez são determinadas por diversos fatores: ampe-
ragem, voltagem, diâmetro do arame, comprimento do arco, gás de proteção e pelos equipa-
mentos utilizados.
A atual geração destes equipamentos é programável, intercalando controle no arco
elétrico com a possibilidade de pulsação e programas sinérgicos pré-selecionados.
O modo de transferência do metal de adição é influenciado pelos seguintes fatores:
Corrente de soldagem
Diâmetro do arame
Comprimento do arco (tensão)
Características da fonte
Gás de proteção
Modos de transferência GMAW:
Curto-circuito (short)
Globular
Spray
Pulsada (pulse arc)
Transferência por Curto Circuito - Devido ao baixo aporte de calor a transferência por
curto circuito é indicada para a união de chapas finas e soldagens fora da posição plana, nestes
casos a transferência do metal ocorre quando o arame entra em contato com a poça de fusão,
provocando um aumento imediato da corrente, consequentemente o destacamento da gota.
Este tipo de transferência ocorre abaixo de 200 amperes e depende do gás de proteção utiliza-
do e da tecnologia da fonte.
Transferência globular - o diâmetro das gotas aumenta sendo igual ou maior que o diâ-
metro do arame. Esse tipo de transferência ocorre na zona de transição quando os níveis da
amperagem e voltagem encontram-se entre o ponto de curto circuito e spray, ocasionando um
alto nível de instabilidade não utilizado na maioria das aplicações. A fase globular aparece nas
faixas de corrente entre 200 e 250 amperes.
Transferência por spray - ocorre em níveis elevados de amperagem sendo utilizada
normalmente na posição plana e horizontal para espessuras superiores a 5mm, nesse modo a
transferência do metal através do arco é feito na forma de micro gotas metálicas. Com os
equipamentos pulsados e inversores sinérgicos consegue-se anular ou diminuir os respingos e
atingir a fase de spray com níveis baixos de correntes proporcionando uma transferência esta-
bilizada na soldagem do alumino e ligas especiais
FONTE: GOOGLE IMAGENS
7 PROCESSO DE SOLDA OXIACETILÊNICA
Soldagem Oxicombustível (também conhecida como Solda Oxiacetilênica ou Solda a
Gás) é um processo de fusão de materiais metálicos que ocorre por meio de uma chama pro-
veniente da queima de uma mistura de gases. A AWS (American Welding Society) define o
processo oxicombustível como “grupo de processos onde o coalescimento é devido ao aqueci-
mento produzido por uma chama, usando ou não metal de adição, com ou sem aplicação de
pressão.
FONTE: GOOGLE IMAGENS
8 PROCESSO DE ESTAMPAGEM
Entende-se que estampagem é o processo de fabricação de peças, através do corte ou
deformação de chapas em operação de prensagem geralmente a frio. Emprega-se a estampa-
gem de chapas para se fabricar 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 encurvamento
Estampagem profunda ou repuxo.
Enquanto as estampagens em corte e dobramento são realizadas a frio, a profunda
pode eventualmente ser a quente, dependendo da necessidade.
A estampagem da chapa pode ser simples, quando se executa uma só operação, ou
combinada. Com a ajuda da estampagem de chapas, fabricam-se peças de aço baixo carbono,
aços inoxidáveis, alumínio, cobre e de diferentes ligas não ferrosas. Devido às suas caracte-
rísticas este processo de fabricação é apropriado, preferencialmente, para as grandes séries de
peças, obtendo-se grandes vantagens, tais como: produção em série, custo baixo das peças,
bom acabamento sem necessidade de posterior processo de usinagem, peças com grande resis-
tência e o custo baixo do controle de qualidade devido à uniformidade da produção e a facili-
dade para a detecção de desvios.
Como principal desvantagem deste processo, podemos destacar o alto custo do ferra-
mental, que só pode ser amortizado se a quantidade de peças a produzir for elevada.
Corte
O processo de estampagem por corte é usado na obtenção de formas geométricas em
chapas por meio de uma ferramenta de corte, ou punção de corte, por intermédio de uma pren-
sa exercendo pressão na chapa apoiada numa matriz.
FONTE: GOOGLE IMAGENS
9 CONCLUSÕES
Os processos de soldagem e conformação são complexos pois exigem ferramentas ade-
quadas, contudo o seu manuseio é relativamente simples. Contudo como passar dos anos, no-
vas técnicas e ferramentas vão surgindo, por isso a importância de sempre está atento as técni-
cas e ferramentas de soldagem e conformação.
10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BATALHA, G. F. PMR 2202 Introdução a Manufatura Mecânica – Processos de Fabrica-
ção: Junção, Soldagem e Brasagem, EPUSP, São Paulo, p. 1-54, 2003.
UM ESTUDO SOBRE TREFILAÇÃO - Processos, Ferramentas, Materiais, Lubrifican-
tes, Matérias Prima e Aplicação. Disponível em: <http://mecanicadefabricar.blogspot.com/
2015/10/um-estudo-sobre-trefilacao.html>.Acesso em: 31/05/2019
Laminação. Disponível em: <http://abal.org.br/aluminio/processos-de-producao/laminacao/
#accordion1>. Acesso em: 31/05/2019
Processo de Solda Oxiacetilênica. Disponível em: <https://www.sumig.com/pt/blog/post/
processo-de-solda-oxiacetilenica>. Acesso em: 31/05/2019.
Métodos de Conformação- Máquinas e Ferramentas. Disponível em: <http://conformacao-
mecanica.blogspot.com/2010/11/forjamento.html>. Acesso em: 31/05/2019
	1 INTRODUÇÃO
	1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	1.2 OBJETIVO
	2 O PROCESSOS DA TREFILAÇÃO
	3 Processo de Laminação
	
	4 Forjamento em Matriz Fechada
	5 Processo de Soldagem TIG
	6 Processo de Soldagem MIG
	7 Processo de Solda Oxiacetilênica
	8 Processo de Estampagem
	9 CONCLUSÕES
	10REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS