MA - 1 Processos de Fabricação David

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UNIREDENTOR 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
DAVID GONÇALVES DA SILVA 
1900037 
 
 
 
 
 
 
 
MA – 01 PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Itaperuna 
2021 
DAVID GONÇALVES DA SILVA 
1900037 
 
 
 
 
 
 
 
MA – 01 PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atividade apresentada à 
disciplina PROCESSOS DE 
FABRICAÇÃO como parte dos 
créditos de avaliação para 
aprovação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Itaperuna 
2021 
PRINCIPAIS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO 
Laminação 
É um processo de conformação que consiste a passagem do metal entre dois cilindros que 
giram em sentido opostos chamados de cilindros de laminação, a força entre o cilindro e 
o material provoca a deformação no material base, diminuindo a espessura e aumentando 
a largura. Criando-se produtos acabados como chapas, barras e perfis, e também produtos 
semiacabados como placas. 
 
 
Tipos de laminadores 
 
 
 
(a) Laminador Duo 
(b) Laminador Duo Reversível 
(c) Laminador Trio 
(d) Laminador Quádruo 
(e) Laminador Sendzimir 
(f) Laminador Universal 
Laminador Duo → O material bruto passa somente em uma direção 
Laminador Duo Reversível → O material bruto passa nas duas direções, alternando. Os 
cilindros vão reduzindo a distancia entre eles a cada passe 
Laminador Trio → É quando se tem 3 cilindros, o metal base passa primeiro nos cilindros 
de baixo e segue para os cilindros de cima na direção oposta. 
Laminador Quádruo → Nesse modelo é utilizado dois cilindros de trabalho e dois 
cilindros de encosto que são bem maiores para dar a rigidez necessária 
Laminador Sendzimir → são vários cilindros que podem ser usador agrupados ou 
combinados, são mais caros e mais utilizados para dar acabamento em produtos que tem 
uma tolerância menor. 
Laminador Universal→ são cilindros na horizontal e na vertical, os na horizontal reduzem 
a espessura e os na vertical são responsáveis pela largura. 
 
 
 
 
Laminação a quente 
 
a- É carregado as placas nos roletes transportadores 
b- Aquecimento das placas 
c- Laminação para desbaste 
d- Reaquecimento das placas/chapas 
e- Laminação contínua a quente 
f- Material é resfriado, enrolado e embalado. 
g- Corte transversal na formação de chapas, empilhado em fardos e embalado. 
 
Modelo de trem continuo de laminação a quente: 
 
 
 
Laminação a frio 
 
a) Emenda de bobinas 
b) Decapagem e limpeza de escórias 
c) Secagem 
d) Corte 
e) Laminação contínua a frio 
f) Corte 
g) Recozimento 
h) Aparamento lateral para melhor dimensionamento e acabamento 
i) Corte transversal e montagem dos fardos 
 
Laminação de perfis 
É possível laminar perfis, esse tipo de laminação é feito a quente e através de tarugos, 
utilizando cilindros de laminação especiais geometricamente complexos e laminadores 
universal quando é perfis com a geometria simples. 
 
Cilindro complexo para laminação de trilho de trem, abaixo sequência de laminação: 
 
Trefilação 
A trefilação é um processo para fabricação de arames ou barras finas de metal, consiste 
em diminuir a seção transversal e aumentar o comprimento, consiste em puxar a peça 
através de uma matriz que também pode ser chamada de fieira ou trefina. 
Processos de trefilação do aço 
A Trefilação, ou Trefilagem, é uma operação normalmente executada em temperatura 
ambiente, mas, em casos específicos, podem ser realizadas em temperaturas mais 
elevadas. 
O processo de Trefilação de Aço a frio (temperatura ambiente) é aplicado aos metais de 
rede CFC (Cúbico de Face Centrado), mais maleáveis, com as barras sendo fixadas em 
um ponto de tração, para que sejam puxadas através da Fieira que exercerá a força 
de compressão e, desse modo, mesmo peças maciças terão sua largura reduzida e seu 
comprimento alongado. Um ponto importante para qualidade das peças produzidas nessa 
operação é a lubrificação, que auxiliará na diminuição do atrito entre as peças e a Fieira, 
bem como na redução da carga de força de tração da máquina Trefiladora. Desse modo, 
além da lubrificação assegurar um melhor acabamento das peças, reduz os desgastes 
oriundos da combinação força de tração e força de compressão. 
Por sua vez, o processo de Trefilação de Aço a quente é aplicado aos metais de rede CCC 
(Cúbico de Corpo Centrado) e ainda em metais com estrutura HC (Hexagonal Compacto), 
menos maleáveis, sendo recomendado o prévio aquecimento e, assim, torná-los maleáveis 
para entrada ao processo de Trefilagem. As barras aquecidas são fixadas em um ponto 
de tração, para que sejam puxadas através da Fieira que exercerá a força de compressão e, 
desse modo, mesmo peças maciças terão sua largura reduzida e seu comprimento 
alongado. 
Independentemente do tipo do processo de Trefilação, a frio ou a quente, o que ocorre é 
o encruamento do material, um deslocamento da estrutura cristalina que, quando interage 
com a estrutura previamente existente, oferece resistência à sua propagação. Dessa forma, 
para que ocorram a propagação desses deslocamentos, se fazem necessárias tensões 
superiores. O resultado dessa interação é o aumento da tensão de ruptura e da tensão de 
cedência, o que contribui para redução da ductilidade e para aumento significativo da 
resistência mecânica dos materiais Trefilados. 
Fieiras 
As fieiras são responsáveis por exercer a força de compreensão. Para que seu núcleo 
apresente a rigidez necessária, são produzidos de materiais bastante resistente como 
componentes de tungstênio ou diamante industrial. Normalmente, as fieiras são 
produzidas sob medida, contendo os dimensionais exatos frente às peças que serão 
produzidas. Desse modo, para cada perfil desejado teremos uma Fieira específica. 
As fieiras são diretamente ligadas a qualidade acabamento dimensional e superficial das 
peças. É por meio das Fieiras que as barras de aço alcançam suas características 
dimensionais finais no processo de trefilação. Além da qualidade dimensional e 
superficial, as propriedades mecânicas do material também são beneficiadas pelo 
alongamento e achatamento resultante do processo de trefilação o que aumenta a 
versatilidade e, em acordo os requisitos demandados, permite a aplicação das pelas 
trefiladas em diversos segmentos da indústria. 
 
 
 
 
Extrusão 
Extrudar é forçar a passagem de um material através de um orifício. Na indústria em geral, 
a extrusão de um material é usada para dar forma a ele e conferir determinadas 
características. 
Nas indústrias metalúrgicas ou automobilísticas, a extrusão é um processo de 
conformação mecânica (ou conformação plástica) de materiais plásticos ou metálicos, 
assim como a trefilação, laminação ou estampagem (terminologias usadas para metais). 
Podem ser extrudadas peças longas com a seção transversal no formato que se desejar e, 
posteriormente, secioná-las de modo a produzir diversas peças com a mesma seção 
transversal de uma só vez. 
 
Nesse processo a peça é conformada pela ação combinada de tensões (tração e 
compressão), mas o que faz com que a peça adquira o formato desejado é a resistência 
imposta pela matriz (molde ou orifício) à passagem da peça. Assim dizemos que a 
extrusão é um processo de conformação onde a força predominante é a compressão 
indireta (desenvolvida pela matriz). 
A extrusão é um método muito comum que faz parte do processo produtivo de filmes 
plásticos, chapas, barras e peças de metal e até mesmo de alimentos. Basicamente, seu 
principal componente é a prensa hidráulica, ou extrusora, que irá forçar a passagem do 
material pela matriz e controlar o curso e a velocidade de extrusão. 
As prensas mais comuns nas indústrias metalúrgicas são horizontais, e também existem 
prensas que realizam a diminuição do perfil externo do material gradativamente, em 
estágios. Na indústria alimentícia as extrusoras podem possuir ao invés de um êmbolo, 
uma rosca que tem a função de transportar e dar forma ao material extrudado. 
O processo deextrusão de matérias pode ser classificado de acordo com o método em: 
direto, onde o material é forçado pela prensa a passar pela matriz ocasionando grande 
atrito – método de alto impacto. Uma variação do processo direto é a 
denominada extrusão vertical, onde a direção de escoamento do material forma um 
ângulo reto com a direção da força exercida pelo êmbolo. Outro processo de extrusão é 
o indireto no qual o material permanece fixo enquanto a matriz é deslocada em direção 
https://www.infoescola.com/quimica/plasticos/
https://www.infoescola.com/fisica/prensa-hidraulica/
a ele ocasionando a conformação. Esse processo não permite a aplicação de grandes 
pressões. 
Um terceiro método de extrusão de metais é a extrusão hidrostática. Inventada na 
década de 1950 e depois aperfeiçoado para o processo fluido a fluido 1, esse método 
consiste na extrusão sem que haja contato do material com a superfície da câmara 
(reduzindo o atrito). O material é colocado em uma câmara de diâmetro maior que o seu 
e contendo um fluido de lubrificação (que pode ser um óleo vegetal). Então ele é 
empurrado em direção à matriz por meio de pressão hidrostática. 
De acordo com a temperatura o processo de extrusão do metal pode ser classificado 
em: extrusão a quente ou extrusão a frio. A extrusão a quente torna mais fácil o 
processo de conformação, mas a extrusão a frio permite um melhor acabamento e elimina 
a oxidação do material. O que irá determinar qual desses processos será usado é a 
ductilidade da peça (metais não muito dúcteis passam pelo processo a frio), o custo (o 
processo a quente é mais barato) e exigências técnicas (a alta temperatura e pressão 
podem ter efeitos indesejáveis sobre a peça a longo prazo). Qualquer processo de 
extrusão, seja de materiais plásticos ou alimentos, pode variar de temperatura de acordo 
com as características do material. 
Estampagem 
A estampagem é um processo de conformação mecânica normalmente realizada a frio 
que na verdade é um conjunto de operações, aonde a chapa vai adquire uma nova forma 
geométrica, plana ou oca. 
Os materiais, mas comuns que são realizados os processos de estampagem são: As 
feitas com as ligas de aço de baixo carbono, chapas finas de aço inox, chapas de 
alumínio-manganês, latão, entre outras 
Propriedades mecânicas A dureza e resistência à tração, são importantíssimas na estampagem. 
Determinadas por meio de ensaios mecânicos, juntamente com dados sobre a composição 
química, geralmente são fornecidos nas especificações dos materiais, presentes nos catálogos 
dos fabricantes das chapas e padronizados através de normas. 
Especificações das dimensões ajudam no melhor aproveitamento possível do material, quando 
é necessário cortá-lo para a fabricação da peça. O ideal é obter a menor quantidade possível 
de sobras e retalhos que não podem ser aproveitados. O aproveitamento ideal envolve 
também o estudo da distribuição das peças na chapa. 
Defeitos de superfície prejudicam não só a qualidade da peça estampada, como também 
influenciam no acabamento quando o produto deve receber pintura ou algum tipo de 
revestimento como a cromação, por exemplo. Por isso, esse é um fator que também deve ser 
controlado. 
Realizadas por meio de prensas que podem ser mecânicas ou hidráulicas, dotadas ou não de 
dispositivos de alimentação automática das chapas, tiras cortadas, ou bobinas. A seleção de 
uma prensa depende do formato, tamanho e quantidade de peças a serem produzidas e, 
consequentemente, do tipo de ferramental que será usado. 
realizadas por meio de prensas que podem ser mecânicas ou hidráulicas, dotadas ou não de 
dispositivos de alimentação automática das chapas, tiras cortadas, ou bobinas. A seleção de 
uma prensa depende do formato, tamanho e quantidade de peças a serem produzidas e, 
consequentemente, do tipo de ferramental que será usado. 
Operações de estampagem: 
As prensas hidráulicas são mais usadas na estampagem profunda. 
 
Ferramentas especiais: Estampos Constituição básica: • Punção (macho); • Matriz Classificação 
das ferramentas de acordo com o tipo de operação a ser executada: • Ferramentas para corte; 
• ferramentas para dobramento; •ferramentas para estampagem profunda. 
Na prensa, o punção geralmente é preso na parte superior que executa os movimentos 
verticais de subida e descida. A matriz é presa na parte inferior constituída por uma mesa fixa. 
Esse ferramental deve ser resistente ao desgaste, ao choque e à deformação, ter usinabilidade 
e grande dureza. 
O fio de corte da ferramenta é muito importante e seu desgaste, com o uso, provoca rebarbas 
e contornos pouco definidos das peças cortadas. A capacidade de corte de uma ferramenta 
pode ser recuperada por meio de retificação para obter a afiação. 
Dobramento 
No dobramento, a chapa sofre uma deformação por flexão em prensas que fornecem a 
energia e os movimentos necessários para realizar a operação. A forma é conferida mediante o 
emprego de punção e matriz específicas até atingir a forma desejada 
Para comprimentos de dobra considerados pequenos, utilizam-se estampos que possuem a 
forma a ser dobrada. Para fabricação de perfis dobrados ou alguns tipos de peças com 
comprimentos de dobras considerados grandes, utilizam-se prensas dobradeiras / viradeiras 
com matrizes e machos (punções) universais. 
 
Cantos vivos ou raios pequenos podem provocar a ruptura durante o dobramento. Materiais 
mais dúcteis como o alumínio, o cobre, o latão e o aço com baixo teor de carbono necessitam 
de raios menores do que materiais mais duros como os aços de médio e alto teores de 
carbono, aços ligados etc. 
O dobramento pode ser conseguido em uma ou mais operações, com uma ou mais peças por 
vez, de forma progressiva ou em operações individuais. 
Estampagem Profunda O repuxo ou embutimento é uma operação de estampagem onde uma 
chapa, inicialmente plana, é transformada em um corpo oco sem que haja aparecimento de 
rugas e trincas. Ela é realizada a frio e, dependendo da característica do produto, em uma ou 
mais fases de conformação. Por esse processo, produzem-se panelas, partes das latarias de 
carros como para-lamas, capôs, portas, e peças como cartuchos e refletores parabólicos. 
 
Forjamento 
A conformação por meio do forjamento foi o primeiro método para a obtenção de formas 
úteis. 
 
Observava-se que as lâminas de espadas exaustivamente deformadas ficavam mais fortes que 
as pouco deformadas, Hoje sabemos que este resultado é alcançado devido ao refino de grão 
e ao próprio direcionamento estrutural, além da redução das impurezas e encruamento. 
 
operação de conformação mecânica para dar forma aos metais através de martelamento ou 
esforço de compressão (prensagem), tendendo a fazer o material assumir o contorno da 
ferramenta conformadora, chamada matriz ou estampo. 
 
Produtos obtidos através da Forja: 
 
 
 
 
 
Forjamento com a matriz aberta 
 
Forjamento com a Matriz fechada 
 
 
 
Forjamento de uma chave de boca em matriz fechada 
 
Martelos e Prensas 
Usam-se duas classes básicas de equipamentos para a operação de forja: o martelo: que 
aplica golpes de impacto rápidos sobre a superfície do metal; e as prensas: que 
submetem o metal a uma força compressiva aplicada relativamente de uma forma lenta. 
Prensas (Mecânicas ou Hidráulicas) 
Características: 
Lenta, peças grandes, matrizes são mais baratas, melhor acabamento, distribuição de 
fluxo uniforme (def. Plástica) 
Desvantagens: 
Custo elevado do equipamento, maior troca térmica, tempo suficiente para produzir 
camada de óxido que dificulta solda e perda de calor 
Desvantagens: 
Custo elevado do equipamento, maior troca térmica, Tempo suficiente para produzir 
camada de óxido que dificulta solda e perda de calor 
Forjamento simples 
operações básicas: 
Corte da Matéria Prima: serra, disco abrasivo, cisalhamento, chama, etc. 
Aquecimento: feito em fornos a óleo, gás, elétricos,etc, a uma temperatura adequada 
para facilitar a deformação 
Conformação: pode ser feita em mais de uma operação - algumas preparatórias - 
usando-se forjamento aberto ou em matrizes fechadas; 
Rebarbamento: remoção do material que normalmente fica em excesso na peça; 
Acabamento: limpeza e tratamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERENCIAS 
Centro Brasileiro de Inovação em Conformação Mecânica - CBCM (Metal Forming 
Inovation Center - MFC) 
Tecnologia Mecânica – Processos de Fabricação e tratamento – Volume II - Vicente 
Chiaverini 
Apostila: PMR – 2202 Introdução Manufatura Mecânica Prof. Dr. Gilmar Ferreira 
Batalha. Escola Politécnica da USP 
Rodrigues, J. e Martins, P. Tecnologia Mecânica – Tecnologia da Deformação Plástica, 
Vol. 1 e 2. Escolar Editora, 2ª Edição, 2010. 
Ravilson Antônio Chemin Filho. Avaliação das deformações de chapas finas e curvas 
CLC para diferentes geometrias de punções. Dissertação de Mestrado, UFPR, julho 2004.