1

AS VAS VÁÁRIAS MANEIRAS DE SE RIAS MANEIRAS DE SE OBTER UMA DETERMINADA FORMAOBTER UMA DETERMINADA FORMA

A diferença estará apenas nos custos e tempos de fabricação?

⇐ Forjado

Fundido ⇒

⇐ Usinado

Sinterizado ⇒

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EVOLUEVOLUÇÇÃO DASÃO DASPROPRIEDADES COM OPROPRIEDADES COM O

TRATAMENTO TERMOMECÂNICOTRATAMENTO TERMOMECÂNICO

Deformação

Tratamento Térmico

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MICROESTRUTURA x PROCESSAMENTOMICROESTRUTURA x PROCESSAMENTO

Forjado

Fundido

Usinado(recozido)

Sinterizado

4

POR QUE FORJAR ?POR QUE FORJAR ?

Roscas

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ConformaConforma ççãoão

�A grande importância dos metais na tecnologia A grande importância dos metais na tecnologia moderna devemoderna deve--se, em grande parte, se, em grande parte, àà facilidade facilidade com que eles podem ser produzidos nas mais com que eles podem ser produzidos nas mais variadas formas, para atender a diferentes usos. variadas formas, para atender a diferentes usos.

�Os processos de fabricaOs processos de fabricaçção de peão de peçças a partir dos as a partir dos metais no estado smetais no estado sóólido podem ser classificados lido podem ser classificados em: em:

-- ConformaConformaçção Mecânica: volume e massa são ão Mecânica: volume e massa são conservados; conservados;

-- RemoRemoçção Metão Metáálica ou lica ou UsinagemUsinagem: retira: retira--se se material para se obter a forma desejada;material para se obter a forma desejada;

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��Quanto ao tipo de esforQuanto ao tipo de esforçço predominante:o predominante:

•• Compressão direta (forjamento e laminaCompressão direta (forjamento e laminaçção)ão)•• Compressão indireta (Compressão indireta (trefilatrefilaççãoão, extrusão, , extrusão, embutimentoembutimento))•• TraTraçção (estiramento de chapas)ão (estiramento de chapas)•• Flexão ou dobramento (dobramento e calandragem)Flexão ou dobramento (dobramento e calandragem)•• Cisalhamento (corte de chapas)Cisalhamento (corte de chapas)

��Quanto Quanto àà temperatura de trabalho:temperatura de trabalho:

•• Trabalho mecânico a frio (Trabalho mecânico a frio (coldcold workingworking))•• Trabalho mecânico aquecido (Trabalho mecânico aquecido (warmwarm workingworking))

•• Trabalho mecânico a quente (Trabalho mecânico a quente (hot hot workingworking))

CLASSIFICACLASSIFICA ÇÇÃO DOS PROCESSOS DE ÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMACONFORMAÇÇÃOÃO

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��Quanto a forma do produto:Quanto a forma do produto:

•• Chapas, perfis: LaminaChapas, perfis: Laminaçção, Estampagem.ão, Estampagem.•• Tubos e fios: Tubos e fios: TrefilaTrefilaççãoão, extrusão., extrusão.

��Quanto ao fluxo de deformaQuanto ao fluxo de deformaçção:ão:

•• Fluxo contFluxo contíínuo (movimento constante): Laminanuo (movimento constante): Laminaçção, ão, TrefilaTrefilaççãoão e Extrusão.e Extrusão.•• Fluxo intermitente: Estampagem e ForjamentoFluxo intermitente: Estampagem e Forjamento

CLASSIFICACLASSIFICA ÇÇÃO DOS PROCESSOS DE ÃO DOS PROCESSOS DE CONFORMACONFORMAÇÇÃOÃO

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Dobramento

Forjamento

Laminação

Trefilação

EmbutimentoProfundo

Estiramento

Matriz

Cisalhamento

τ

Tipos de ConformaTipos de Conformaççãoão

Extrusão

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O FORJAMENTO O FORJAMENTO ÉÉ A MAIS ANTIGA A MAIS ANTIGA FORMA DE CONFORMAFORMA DE CONFORMAÇÇÃO E ÃO E

BENEFICIAMENTO DOS METAISBENEFICIAMENTO DOS METAIS

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FORJAMENTOFORJAMENTO

Operação de conformaçãomecânica para dar forma aos metais através de

martelamento ou esforçode compressão.

Pode ser feita :

- A QUENTE ;

- A MORNO ;

- A FRIO .

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FORJAMENTO SIMPLESFORJAMENTO SIMPLES

OperaOperaççõesões BBáásicassicas

- 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.

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CONFORMACONFORMAÇÇÃOÃO

ConformaConformaççãoão IntermediIntermediááriaria

São operações preparatórias do material para a conformação final.

ESTIRAMENTO

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ESTESTÁÁGIOS GIOS INTERMEDIINTERMEDIÁÁRIOSRIOS

São as conformaçõesintermediárias da peça.

14

CONFORMACONFORMAÇÇÃO FINALÃO FINAL

15

REBARBAREBARBAÇÇÃOÃO

16

SEQUÊNCIA DAS OPERASEQUÊNCIA DAS OPERAÇÇÕES DE ÕES DE CONFORMACONFORMAÇÇÃO DO FORJAMENTOÃO DO FORJAMENTO

17

SEQUÊNCIA DAS OPERASEQUÊNCIA DAS OPERAÇÇÕES DE ÕES DE CONFORMACONFORMAÇÇÃO DO FORJAMENTOÃO DO FORJAMENTO

18

TIPOS DE FORJAMENTOTIPOS DE FORJAMENTO

Em matriz aberta

Ferramentas

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MATRIZ ABERTAMATRIZ ABERTA

20

FORJAMENTO EM FORJAMENTO EM MATRIZ FECHADAMATRIZ FECHADA

21

MATRIZ FECHADAMATRIZ FECHADA

22

FORJAMENTOFORJAMENTO

QUENTE QUENTE -- MORNO MORNO -- FRIOFRIO

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Martelos :

• de queda livre : acionadospor correia ou tábua;

• mecânicos;

• pneumáticos.

Prensas :

• mecânicas;

• hidráulicas.

MARTELOS E PRENSASMARTELOS E PRENSAS

alta taxa de deformaçãoalta energia, limitada pela energia cinética do martelo

capacidade de deformação controlada pelo curso e força disponível em determinadas posições

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MARTELOSMARTELOS

25

MARTELO COM TMARTELO COM TÁÁBUABUA

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MARTELOMARTELODE QUEDA LIVREDE QUEDA LIVRE

27

MARTELO PNEUMMARTELO PNEUMÁÁTICOTICO

28

Operação da Prensa Excêntrica Mecânica

PRENSASPRENSAS

29

PRENSA HIDRPRENSA HIDRÁÁULICAULICA

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Defeitos em PeDefeitos em Pe çças Forjadasas Forjadas

•• TrincasTrincas

--SuperficiaisSuperficiais

--Na rebarbaNa rebarba

--InternasInternas

•• Falta de reduFalta de reduççãoão

•• IncrustaIncrustaçção de ão de óóxidosxidos

•• DescarbonetaDescarbonetaççãoão e queimae queima

•• Gotas friasGotas frias

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Tolerâncias e Acabamento

• A qualidade de trabalho entre IT 8 e IT 13

• Já a rugosidade da superfície (Ra) dos produtos, varia entre 0,3 e 3,5 µm.

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PROCESSOS DEPROCESSOS DEFABRICAFABRICAÇÇÃO CONCORRENTESÃO CONCORRENTES

Afinal, qual o melhor?

⇐ Forjado

Fundido ⇒

⇐ Usinado

Sinterizado ⇒

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O projeto se baseia nas informações iniciais do que se deseja produzir.

-MATERIAL, TRATAMENTOS, NO DE PEÇAS, ETC.

AÇO ABNT 4130, COMO FORJADO, 30.000 PEÇAS

- DESENHO DA PEÇA :

PROJETOPROJETO

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FATORES QUE DETERMINAM A FATORES QUE DETERMINAM A OPOPÇÇÃO PELO FORJAMENTOÃO PELO FORJAMENTO

MaterialTamanho do loteFormaRedução de pesoIntegridade do produto

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FORJADOS X FUNDIDOSFORJADOS 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

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FORJADOS X USINADOSFORJADOS 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