Atividade Prática Soldagem e Conformação nota 10

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA DA PRODUÇÃO 
DISCIPLINA – SOLDAGEM E CONFORMAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SOLDAGEM E CONFORMAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNOS 
PROFESSOR VALLE, PABLO DEIVID 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- PR 
2020 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUCAO ............................................................................................................ 1 
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .............................................................................. 1 
1.2 OBJETIVOS .............................................................................................................. 2 
2 METODOLOGIA ........................................................................................................ 2 
2.1 TREFILAÇÃO ................................................................................................................ 2 
2.1.1 Mecânica da Trefilação ...................................................................................... 3 
2.1.2 Trefilação à frio .................................................................................................. 4 
2.2 LAMINAÇÃO ................................................................................................................ 4 
2.3 FERRAMENTAS DE ESTAMPAGEM PROFUNDA ................................................................ 7 
2.4 PROCESSO DE SOLDAGEM ................................................................................... 8 
2.4.1 Soldagem TIG ..................................................................................................... 8 
2.4.2 Solda com MIG/MAG ....................................................................................... 10 
2.4.3 Processo de Solda Oxiacetilênica ..................................................................... 12 
3 CONCLUSÕES .......................................................................................................... 13 
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 14 
 
 
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1 INTRODUCAO 
A pesquisa aborda os processos de conformação e soldagem, a matéria prima é alterada, 
em diversas etapas e transcorrem durante a construção do produto ou material desejado, a alte-
ração é possível pela ação mecânica que muda a geometria do material através de forças apli-
cadas, isto é, imprime-se uma nova geometria, podem variar desde pequenas matrizes até gran-
des cilindros. Em cada processo utiliza-se a classificação da conformação mecânica dos metais 
para o material ou produto a ser produzido. 
A pesquisa propôs abordar algumas explanações dos processos de conformação e solda-
gem, no âmbito geral, para explanar algumas aplicações nas industrias em geral, e demostrar a 
importância dos processos de conformação e soldagem para os diversos seguimentos da indús-
tria de transformação. 
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Este capítulo aborda suas principais características dos processos conformação e soldagem 
de metais. O processo de conformação dos corpos metálicos é modificação da forma desse 
corpo, podem ser divididos em processos mecânicos, provocadas pela aplicação de tensões ex-
ternas, a altas temperaturas ou não, sem a liquefação do metal; e processos metalúrgicos, nos 
quais as modificações de forma podem estar relacionadas também às tensões externas, e às 
vezes em altas temperaturas, e com liquefação do metal (fundição) ou com a difusão de partí-
culas metálicas (como no processo de sinterização). (FILHO, 2011, p.16). 
Nos processos de conformação por compressão direta, predomina a solicitação externa por 
compressão sobre a peça de trabalho. Nesse grupo podem ser classificados os processos de 
forjamento (livre e em matriz) e laminação (plana e de perfis). (FILHO, 2011, p.17). 
Nos processos de conformação por compressão indireta, as forças externas aplicadas sobre 
a peça podem ser tanto de tração como de compressão. Porém as que efetivamente provocam a 
conformação plástica do metal são de compressão indireta, forças desenvolvidas pela reação 
damatriz sobre a peça, os principais processos que se enquadram nesse grupo são a trefilação e 
a extrusão, de tubos e fios, e a estampagem profunda (embutimento) de chapas (parcial). No 
processo de trefilação a solicitação externa é de tração e nos processos de extrusão e embuti-
mento de chapas, de compressão. Nesse último processo, porém, somente parte da peça (a aba) 
e submetida a esse tipo de esforço. (FILHO, 2011, p.17). 
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Existem diferentes processos de soldagem que podem ser aplicados na concepção de uma 
estrutura, os quais são escolhidos de acordo com os requisitos de projetos, as características 
físicas e geométricas do material e o grau de mecanização desejado (SILVA, 2016, apud STU-
PELLO; ANDERSON; PINTO, 2008) 
 
1.2 OBJETIVOS 
A presente pesquisa tem o objetivo de demostrar os principais processos de conforma-
ção e soldagem nos processos indústrias da transformação de metais 
 
2 METODOLOGIA 
A pesquisa é descritiva pontuando as principais características e conceitos de conforma-
ção e soldagem. 
 
2.1 TREFILAÇÃO 
Conforme Filho (2011, p.52) o conceito de trefilação é um processo de conformação 
plástica que se realiza pela operação de conduzir um fio (barra ou tubo) através de uma ferra-
menta (fieira), que contém um furo em seu centro, por onde passa o fio. Esse furo tem o diâme-
tro decrescentes, e apresenta um perfil na forma de funil curso 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. O que reduz a ductilidade e aumento da resistência mecânica, o processo de 
trefilação é a deformação mecânica a frio. Sendo uma temperatura de trabalho abaixo da tem-
peratura de recristalização (o que não elimina o encruamento) e tem por objetivo obter fios (ou 
barras ou tubos) de diâmetros menores e com propriedades mecânicas controladas. Entre as 
diversas etapas da trefilação (isto é, entre as diversas passagens por sucessivas fieiras de diâ-
metros finais decrescentes), pode-se tornar conveniente a realização de um tratamento térmico 
de recozimento para conferir a ductilidade necessária ao prosseguimento do processo ou ao 
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atendimento de requisitos finais de propriedades mecânicas específicas para o uso do produto 
trefilado. 
 
2.1.1 Mecânica da Trefilação 
 
Os esforços preponderantes na deformação são esforços de compressão exercidos pelas 
paredes do furo da ferramenta sobre o fio, quando de sua passagem, por efeito de um esforço 
de tração aplicado na direção axial do fio e de origem externa. Como o esforço externo é de 
tração, e o esforço que provoca a deformação é de compressão, o processo de trefilação é clas-
sificado como um processo de compressão indireta. (FILHO, 2011, p.52). Conforme demos-
trado na Figura 1, 2, 3 e 4. 
 
Figura 1 – Trefilação Mecânica Figura 2 – Máquina trefiladora 4.0mm 
 
Fonte: FATEC 2020 
Fonte: Youtobe 2020 
Figura 3 – Desenho esquemático do processo de 
trelifação 
 
 
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2.1.2 Trefilação à frio 
Conforme ARRAIS (2019), a operação é comumente realizada a frio, onde o mecanismo 
de aumento de resistência atuante é o encruamento e assim como na laminação a frio para se 
obter uma determinada dimensão (espessura) do corpo, deve-se submeter a peça a sucessivos 
passes através de fieiras de furos cada vez menores, como podemos observar na Figura 4. 
 
Figura 4 – Desenho esquemático dos sucessivos passes de trefilação 
 
2.2 LAMINAÇÃO 
A laminação é um processo de conformação que essencialmente consiste na passagem 
de um corpo sólido (peça) entre dois cilindros ou três (ferramentas) que giram à mesma veloci-
dade periférica, mas emsentidos contrários (Figura 5). Dessa forma, tendo o corpo da peça 
inicial uma espessura maior do que a distância entre as superfícies laterais dos cilindros, ele 
sofre uma deformação plástica na passagem entre os cilindros que resulta na redução de sua 
seção transversal e no aumento do seu comprimento e largura. (Arrais, 20219) 
 
 
 
 
 
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Figura 5 - Desenho esquemático do processo de laminação com três rolos dispostos a 
120° um do outro. 
 
Fonte: ROCHA, 2012 
 
Laminação à frio a peça inicial para o processamento é um produto semiacabado previ-
amente laminado a quente, neste caso o fio máquina. Como a temperatura de trabalho situa-se 
abaixo da temperatura de recristalização, o material da peça apresenta uma maior resistência à 
deformação e um aumento da sua resistência com a deformação, como dito anteriormente, não 
permitindo, dessa forma, intensidades elevadas de redução de seção transversal. 
A laminação a frio é aplicada, portanto, para as operações finais (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. (BRESCIANI, 
2011) 
Segundo (COSTA & MEI, 2010). As seguintes vantagens são obtidas na laminação a 
frio: 
- Propriedades mecânicas aumentadas; 
- Excelente precisão dimensional; 
- Excelente qualidade superficial; 
- Produção econômica de produtos de pequenas espessuras. 
Laminação a quente promove redução da seção transversal com do metal é uma etapa 
inicial do processo de laminação no qual o material é aquecido a uma temperatura elevada (no 
caso de aços inicia entre 1100 e 1300 ºC e termina entre 700 e 900 ºC, porém no caso de não-
ferrosos estas temperaturas normalmente são bem mais baixas) para que seja realizado o cha-
mado desbaste dos lingotes ou placas fundidas. 
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Figura 6 – Laminadores 
 
Fonte: https://www.proeminente.com.br/blog/post/mundo/processo-de-laminacao-a-
quente, 2020. 
 
Figura 7 – Tipo de Laminadores 
 
Fonte: https://www.proeminente.com.br/blog/post/mundo/processo-de-laminacao-a-
quente, 2020. 
 
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2.3 FERRAMENTAS DE ESTAMPAGEM PROFUNDA 
A Figura 8 apresenta uma ferramenta de embutimento de um copo. O disco ou esboço 
que se deseja embutir é colocado sob o sujeitador (ou prensas-chapas), o qual prende a chapa 
pela parte externa. A punção está fixada no porta-punção e o conjunto é fixado à parte móvel 
da prensa. A matriz é fixada na base, que, por sua vez, é fixada na mesa da prensa. A máquina 
de conformação é uma prensa excêntrica para peças pouco profundas ou uma prensa hidráulica 
para embutimento mais profundo. (FILHO, 2011, p.76). 
 
 Figura 8- Ferramenta de embutimento de um copo. 
 
Fonte: (FILHO, 2011, p.77). 
 
A fabricação de uma peça pode exigir diversas etapas de embutimento, o que torna ne-
cessária a utilização de uma série de ferramentas com diâmetros, da matriz e da punção, decres-
centes. O número de etapas depende do material da chapa (normalmente no estado recozido) e 
das relações entre o disco inicial e os diâmetros das peças estampadas. Na fabricação da ferra-
menta, é importante a obtenção de superfícies lisas e o controle das tolerâncias dimensionais do 
conjunto punção-peça-matriz. Esses dois fatores, associados a uma lubrificação abundante, po-
dem reduzir sensivelmente os esforços de conformação e o desgaste da ferramenta. 
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No projeto da ferramenta são considerados os esforços de conformação e os esforços de 
sujeição: se o sujeitador aplicar uma pressão excessiva, pode ocorrer a ruptura da peça na con-
formação e, se a pressão for muito pequena, podem surgir rugas nas laterais da peça. (FILHO, 
2011, p.77). 
Figura 9 – Tipos de estampagem profunda 
 
Fonte: Google, 2020. 
 
2.4 PROCESSO DE SOLDAGEM 
2.4.1 Soldagem TIG 
O processo Solda TIG ou Gas Tungsten Arc Welding ( GTAW ), como é mais conhecido 
atualmente, é um processo de soldagem a arco elétrico que utiliza um arco entre um eletrodo 
não consumível de tungstênio e a poça de soldagem. A poça de soldagem, o eletrodo e parte do 
cordão são protegidos através do gás de proteção que é soprado pelo bocal da tocha. No pro-
cesso, pode-se utilizar adição ou não (solda autógena), e seu grande desenvolvimento deveu-se 
à necessidade de disponibilidade de processos eficientes de soldagem para materiais difíceis, 
como o alumínio e magnésio, notadamente na indústria da aviação no começo da Segunda 
grande guerra mundial. Assim, com o seu aperfeiçoamento, surgiu um processo de alta quali-
dade e relativo baixo custo, de uso em aplicações diversas, com inúmeras vantagens como a 
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tocha é alimentado o gás que irá proteger a soldagem contra a contaminação da atmosfera, o 
utilizar-se o Hélio é possível obter uma solda com maior penetração, devido ao maior potencial 
de ionização deste gás. 
 
Figura 10 – Solda TIG 
 
Fonte: Modificado pelo Autor de HAYDEN CORP. (2014) 
 
Figura 11 – Diagrama esquemático dos equipamentos utilizados no processo TIG 
 
Fonte: FONSECA (2004). 
Figura 12 – Exemplo de Solda TIG 
 
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Fonte: https://www.weldvision.com.br/como-soldar-aluminio-com-processo-tig/, 2020 
 
2.4.2 Solda com MIG/MAG 
 
No processo Mig/Mag, o eletrodo é substituído pelo arame de soldagem. Como adição 
de material, este arame é impulsionado pelo alimentador que o conduz através da tocha até a 
peça de trabalho. Neste caso quando o arame passa pelo bico de contato da tocha, ele recebe a 
corrente elétrica e, em contato com a peça de trabalho ocorre a abertura do arco elétrico. O 
ambiente da poça de fusão é mantido protegido pelos gases específicos para este processo: CO2, 
Argônio ou Mistura, dependendo da aplicação. 
Diferentemente do eletrodo revestido, que manualmente faz a aproximação mantendo o 
eletrodo que é consumido na mesma proporção a distância da peça, neste processo você deve 
manter uma distância constante entre a peça de trabalho e a ponta do arame de solda. Você 
regula a velocidade do arame nos controles do equipamento – velocidade de arame e ampera-
gem – proporcionalmente até encontrar a regulagem adequada que tenha boa penetração, bom 
acabamento, baixo nível de respingos e ruído uniforme (barulho do processo de soldagem). 
Aplicações recomendadas (MIG/MAG): 
– Fabricação de estruturas metálicas em geral, (escadas, grades, portões, bases de ma-
quinas, bancadas, tesouras, treliças, peças técnicas, etc...) 
– Segmentos de Serralherias, Caldeirarias, mecânicas, soldagens, indústrias metal me-
cânicas. 
– Reforma e confecção de tanques em aço inox ou aço carbono 
– Preenchimento em eixos de caminhões, ônibus, empilhadeiras, etc… 
– Manutenção de tratores e implementos rodoviários e agrícolas 
– Processos industriais de soldagem em geral. 
 
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Figura 13 – Solda MIG/MAG 
 
Fonte: 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Soldagem_MIG/MAG#/media/Ficheiro:GMAW_weld_area.png 
 
Solda MIG/MAG. (1) Direção de trabalho, (2) Tubo de contato, (3) Arame consumível, 
(4) Gás de proteção, (5) Poça de fusão, (6) Solda solidificada, (7) Peça de Trabalho. 
 
Figura 14 – Solda MIG/MAG 
 
Fonte: https://www.weldvision.com.br/como-soldar-aluminio-com-processo-tig/, 2020 
 
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2.4.3 Processo de Solda Oxiacetilênica 
 
O equipamento principal na soldagem oxiacetilênica é o maçarico, ele mistura o oxigê-
nio e o acetileno em proporções corretas e nas pressões ideais produzindo chamas que irão 
aquecer, soldar e cortar. 
 
O maçarico é composto de corpo, câmera de mistura, extensões e bicos. Seu corpo serve 
de punho para o operador e para regulagem da chama através das válvulas de controle. 
A mistura dos gases ocorre no misturador da extensão de solda ou aquecimento. As 
extensões, a cabeça cortadora e os bicos parasolda, corte ou aquecimento, são adaptadas ao 
corpo do maçarico escolhidos de acordo com as aplicações e a espessura do material conforme 
as tabelas do fabricante. 
Os gases mais empregados são acetileno, propano e hidrogênio, sendo o primeiro o mais 
aplicado, neste caso, o método é conhecido como soldagem oxiacetilênica. 
As características da chama oxiacetilênica variam com a relação da mistura de oxigênio 
e acetileno, sendo classificada em três tipos: Carburizante ou carbonetante, Neutra e Oxidante. 
 
Figura 15 – equipamentos básicos para a soldagem oxiacetilênica 
 
Fonte:http://www.joinville.ifsc.edu.br/~valterv/Processos_de_Fabrica-
cao/Aula%208%20Soldagem%20Oxig%C3%A1s.pdf 
Figura 16 – equipamentos básicos para a soldagem oxiacetilênica 
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Fonte: Google, 2020 
3 CONCLUSÕES 
 
O trabalho apresentado teve como objetivo verificar se os processos de conformação e 
soldagem, e entendê-los melhor, pois em qualquer processo produtivo nós alunos de engenharia 
iremos encontrar, seja na manutenção de máquinas e equipamentos ou na própria construção de 
peças para indústria. 
Assim como futuros profissionais saberemos qual o que pode ser realizado nos proces-
sos de conformação e soldagem. 
 
 
 
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4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Arrais, D. F. Influência da velocidade de laminação e trefilação nas propriedades mecâ-
nicas e na microestrutura de um aço SAE 1013 na produção de vergalhão CA 60. Traba-
lho de conclusão de curso de Bacharel em Engenharia Metalúrgica. Universidade Federal do 
Ceará, 2019. 
FILHO, ETTORE BRESCIANI. Conformação Plástica dos Metais. 6ª Edição ISBN 978-85-
86686-64-, São Paulo, 2011. 
SILVA, C. m. Análise de Soldas produzidas pelo processo de arco submerso com pulsão 
ultrassônica da correte. Trabalho de conclusão de curso de Engenharia Naval. Universidade 
Federal de Santa Catarina, 2016. 
VALLE, PABLO DEIVID. Apostila Curso de Engenharia de Produção EaD: Soldagem e 
Conformação. Curitiba, 2020. 
 
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