Atrito e lubrificação

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ATRITO	E	LUBRIFICAÇÃOCONFORMAÇÃO	MECÂNICA
Atrito	– Mecanismo	pelo	qual	se	desenvolvem	forças	de	resistência	superficiais	ao	deslizamento	de	dois	corpos	em	contato
Entre	materiais	metálicos,	o	contato	entre	pequenas	regiões	nas	superfícies	deslizantes	é	a	causa	primordial	do	atrito.		As	irregularidades	microscópicas	nas	superfícies	podem	se	soldar	devido	à	deformação	plástica	localizada.
Nos processos de conformação, sempre haverá o contato entre 
material e matriz/ferramenta. Portanto, o atrito sempre estará presente, 
e seus efeitos sobre o processos envolvem:
W – peso do corpo
R – Força de contato
F – Força de atrito
H – Força para manter o corpo em movimento! – Coeficiente de atrito estático
Uma	vez	iniciado	o	deslizamento,	a	força	para	manter	o	movimento	(H)	é	menor	do	que	aquela	necessária	para	o	seu	início.	Assim,	pode	ser	definido	um	coeficiente	de	atrito	dinâmico,	a	partir	de:!´ = $´%
!´ - Força	de	atrito	dinâmica	(<F)$´ − Coeficiente	de	atrito	dinâmico	(<$)
O	modelo	de	atrito	seco	(de	Coulomb)	é	geralmente	utilizado	nos	cálculos	de	processos	de	conformação,	pela	sua	simplicidade.	Porém,	para	pressões	de	contato	muito	altas,	as	superfícies	de	contato	podem	ser	alteradas	e	o	coeficiente	de	atrito	se	torna	imprevisível.
Um	interpretação	elastoplástica do	atrito	seco	pode	ser	também	adotada.	A	hipótese	assume	a	produção	de	micro	soldas	na	região	de	contato,	a	partir	da	aplicação	da	Força	P.
A	força	de	atrito	portanto,	será	a	força	de	cisalhamento	necessária	para	quebrar	estas	uniões.
!" - Áreas	de	cisalhamento!# - Áreas	de	contato!$ - Área	de	contato	nominal
Como,	nas	áreas	de	contato,	o	material	se	encontra	deformado	(e	encruado),	o	cisalhamento	deve	ocorrer	em	uma	camada	mais	interna	do	material	,	com	menor	resistência	mecânica,	denominada	área	de	cisalhamento	(As).
Obs.:	Para	pressões	normais	moderadas,	!" e	!# são	praticamente	iguais,	porém	muito	menores	do	que	as	áreas	de	contato	nominais	 !$ .
!# - Áreas	de	cisalhamento!" - Áreas	de	contato!$ - Área	de	contato	nominal
A	força	de	atrito	é	representada	por:! = # $ %& # − Resistência	ao	cisalhamento	das	superfícies	unidas
À	medida	que	a	força	de	compressão	(P)	aumenta,	%& cresce,	tendendo	à	área	nominal,	levando	também	ao	aumento	da	força	de	atrito	(F).
À	medida	que	a	força	de	compressão	(P)	aumenta,	!" cresce,	tendendo	à	área	nominal,	levando	também	ao	aumento	da	força	de	atrito	(F).
Considerando	a	fase	linear	do	gráfico:	!" = $ % tan)k % tan) = +,-./0-/1 − 3F = 3 % $
Dividindo	a	força	de	atrito	por	!5pode	ser	obtida	a	tensão	de	cisalhamento,	expressa	pela	lei	de	Amontons:6 = 3 % ponde p = P/A>
Em	situações	reais,	não	há	superfície	de	contato	perfeita,	e	nesses	casos	a	tensão	deve	ser	multiplicada	por	um	fator	m,	menor	do	que	1,	portanto:! = # $ % = m $ '
Como	o	valor	máximo	de	m=1,	e	o	valor	mínimo	de	p é	a	tensão	de	escoamento	do	material		(Y),	considerando	o	critério	de	Von	Mises para	o	estado	de	cisalhamento	puro: ()á+ = %, = 13 ≈ 0,58
O	valor	de	m pode	variar	de	valores	próximos	de	zero	(deslizamento	quase	perfeito)	a	valores	próximos	da	unidade	(aderência	total	- cisalhamento	sob	a	interface	peça-ferramenta).
LubrificanteMaterial	de	baixa	resistência	ao	cisalhamento	a	ser	utilizado	como	recobrimento	das	superfícies	em	contato,	para	reduzir	o	atrito.Podem	ser:
• Sólidos
• Líquidos
• Gasosos
Tipos	de	lubrificação	utilizados	nos	processos	de	conformação	
mecânica:
Seca – usa	sólidos	com	baixa	resistência	ao	escoamento.Ex.:	chapas	finas	de	chumbo	ou	cobre,	sólidos,	polímeros,	sabão,	etc.
Líquida – uma	película	líquida	é	formada	nas	superfícies	– óleos,	etc.	Pode	ser:Hidrostática	– a	película	é	mantida	por	uma	pressão	hidráulica	aplicada	externamente.	Hidrodinâmica	– a	película	é	mantida	a	partir	do	movimento	das	superfícies.
Limite		- Lubrificantes	que	reagem	quimicamente	com	o	metal,	formando	compostos	que	se	aderem	a	este,	na	forma	de	películas	finas,	
Características de um lubrificante ideal:
Leitura	recomendada:HELMAN,	H.;	CETLIN,	P.R.;	Fundamentos	da	Conformação	Mecânica	dos	Metais.	2ed.	Capitulo	2