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1. Conformação: É o processo de transformação dos materiais (metálicos), através da ação de tensões mecânicas sem que haja remoção de material;
A modificação ocorre na forma, na dimensão e nas propriedades físicas dos materiais.
2. Propriedades de Interesse O processo de conformação produz peças melhorando suas propriedades mecânicas como:
Resistência à Tração;
Dureza;
Tenacidade;
3. Histórico A conformação foi o primeiro método para a obtenção de formas úteis.
4. Histórico 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 caldeamento de porosidades mais eficiente.
5. Histórico
6. Classificação: Em função da temperatura e do material utilizado a conformação mecânica pode ser classificada como:
trabalho a frio;
trabalho a quente.
Cada um destes trabalhos fornecerá características especiais ao material e à peça obtida.
7. Estas características serão função: da matéria prima utilizada como:
composição química;
estrutura metalúrgica (natureza, tamanho, forma);
das condições impostas pelo processo tais como:
o tipo e o grau de deformação;
a velocidade de deformação;
a temperatura em que o material é deformado.
8. Forjamento a frio Possibilita vantagens como:
propriedades mecânicas melhoradas;
superfície final com baixa rugosidade;
tolerância dimensional mais fechada;
economia de matéria-prima, já que para uma dada peça;
o peso inicial do tarugo para esse processo de conformação é bem menor quando comparado ao forjamento a quente.
9. Comparação:
10. Produtos Atualmente cerca de 80% dos produtos manufaturados sofrem uma ou mais operações de conformação para a obtenção de peças com formas úteis, tais como tubos, barras, chapas finas além de peças com seu formato final.
11. Principais processos de conformação:
Forjamento;
Laminação;
12. Conformação de chapa Embutimento;
Estiramento;
13. Principais processos de conformação: Forjamento:
Processo de transformação de metais por prensagem ou martelamento.
? Laminação: Processo de deformação plástica no qual o metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e rotação. É o de maior uso em função de sua alta produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quente ou a frio.
14. Principais processos de conformação: Extrusão: Processo no qual um bloco de metal tem reduzida sua seção transversal pela aplicação de pressões elevadas, forçando-o a escoar através do orifício de uma matriz.
? Trefilação: Processo que consiste em puxar o metal através de uma matriz, por meio de uma força de tração a ele aplicada na saída dessa mesma matriz.
15. Conformação Mecânica
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17. Vantagens do forjamento
Melhoria da microestrutura
Resistência maior
Melhor acabamento superficial que a fundição.
Melhor distribuição das fibras
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19. Aplicação: Produtos acabados ou semi acabados com alta resitência mecânica destinados a sofrer grandes esforços e solicitações em sua utilização.
20. Exemplo de produto:
21. Projeto
22. Informações para o projeto:
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24. Projeto: O projeto deve prever:
sobremetal para usinagem;
ângulos de saída para as superfícies que forem paralela a direção de forjamento;
raios de concordância para os cantos
25. Projeto:
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34. Matriz aberta x matriz fechada
35. Matriz fechada A rebarba tem duas funções:
"válvula de segurança" para o excesso de metal na cavidade da matriz, garantindo quantidade de metal suficiente para encher toda a cavidade da matriz.
De maior importância é que a rebarba regula o escape do metal, portanto uma rebarba muito fina aumenta muito a resistência de escoamento do sistema de maneira que a pressão sobe para valores bem altos, assegurando que o metal preencha todos os espaços da cavidade da matriz.
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41. Afinal, qual o melhor?
42. Fatores que determinam a opção pelo forjamento Material
Tamanho do lote
Forma
Redução de peso
Integridade do produto
48. Forjados x Fundidos Mais resistentes
Possuem microestrutura mais refinada
Mais confiáveis (menos defeitos)
Mais baratos para grandes lotes
Suas plantas de produção são mais adaptáveis a diferentes produtos
49. Forjados x Montagens Soldadas Mais resistentes
Mais baratos para grandes lotes
Inspeção simplificada em relação aos componentes soldados
Menor susceptibilidade a defeitos
50. Forjados x Usinados Maior flexibilidade quanto ao tamanho da peça, já que não existe limitação com respeito ao tamanho da placa ou barra disponível
Grãos orientados com respeito à forma aumentando a resistência no sentido de solicitação
Uso mais econômico e ambiental dos materiais
Menor número de operações
51. Forjados x Sinterizados Mais resistentes
Ausência de porosidade
Maior flexibilidade no projeto
Matéria-prima mais barata e disponível
52. Tolerâncias/Processos Forjamento a quente –2,50 mm a 1,25 mm
Forjamento a Frio – 0,1 mm
Fundição - 1,5 mm
Fundição de Precisão – 0,03 mm
Sinterizado – 0,1 mm – 0,01 mm
Usinado – 0,01 mm – 0,0005 mm
