17

LaminaçãodosMetais

oprocesso

dadeform

açãoplástica

dosmetais

noqual

omaterial

passaentre

rolosé

conhecidocom

olaminação.Éoprocesso

detransform

açãomecânica

demetais

mais

usadosnaprática

porqueapresenta

umaalta

produtividadeeum

controledimensional

doprod uto

acabadoque

podeser

bastantepreciso.

Nalaminação

omaterial

ésubm

e-tido

atensões

compressivas

altas,resultantes

daação

deprensam

entodos

rolos,ea

tensõescisalhantes

superficiais,resultantes

dafricção

entreosrolos

eomaterial.

As

forçasdefricção

sãotambém

responsáveispelo

atodepuxar

ometal.

Aredução

oudesbaste

inicialdos

lingotesem

blocosoutarugos

éfeita

normal-

mente

porlaminação

aquente.

Depois

dessafase

segue-seumanova

etapadelamina-

çãoaquente

paratransform

aroproduto

emchapas

grossas,chapas

finas,vergalhões,

barras,tubos,

trilhosouperfis

estruturais.Alaminação

afrio

demetais

temaposição

demaior

destaquenaindústria

detransform

açãomecânica.

Alaminação

afrio

produzchap as

finas,fitas

efolhas

finasdeesm

eradoacabam

entosuperficial,

comproprieda-

desmecânic as

melhoradas

eaomesm

otempo

mantendo

umcontrole

dimensional

doprodut o

finalbastante

rigoroso.Aterm

inologiausada

paradescrever

osprodutos

laminados

nãoatingiu

umcon-

sensogeral,

eoslimites

quedizem

respeitoàsdimensões

geralmente

nãopodem

serenquadrados

naterm

inologiasiderúrgica.

Oproduto

daprim

eiraredução

écham

adodebl oco.Geralm

entealargura

eaespessura

dobloco

sãoiguais

eaárea

daseção

transversalémaior

que36polegadas

quadradas.Umaredução

posteriorpor

laminação

aquente

resultanum

tartlgo.Aseção

transversalmínim

adeum

tarugoédecerca

deI112xI1/2polegada.

Deve-se

notarque

naterm

inologiametalúrgica

dosnão-ferrosos

u mtarugo

équalquer

lingoteque

tenhasido

deformado

porlaminação

aquente,

extru-dado

ouforjado

eque

podeser

também

usadopara

peçasfundidas

preparadaspara

t ransformação

aquente

talcom

onaextrusão.

Umapeça

laminada

aquente

comaárea

d aseção

transversalmaior

que16polegadas

quadradasecom

umalargura

queseja

pelomenos

trêsvezes

aespessura

écham

adadeplaca.Blocos,

tarugoseplacas

sãoconhecidos

comoprodutos

semi-acabadosporque

serãoposteriorm

entetransform

adosem

outrosprodutos.

Adiferenciação

entrechapaefolhaédeterm

inadapela

espessuradoproduto.

Emgeral

umachapa

temumaespessura

maior

que1/4

depolegada,

em-

borahaja

exceçõespara

estelimite,

dependendodalargura.

Asfolhas(algum

asvezes

chamadas

dechapas

finas)eas

liras

lal1lil/adas

sãoprodutos

laminados

quetêm

uma

e spessuramenor

que1/4

depolegada.

Emgeral

adenom

inação"tiras"

édada

aos

produtoslaminados

comumalargura

menor

que24polegadas,

enquantoasfolhas

referem-se

aprodutos

comlarguras

maiores.

Norm

almente

alaminação

começa

comum

lingotefundido.

Entretanto,

podem-se

produzirplacas

porlaminação

diretadopó

metálico.

Nalaminaçãodopó,Ium

pómetálico

éintroduzido

entrerolos

ecom

pactadonum

a"tira

verde",que

ésubseqüen-

temente

sinterizadaeposteriorm

entesubm

etidaanovo

processodelaminação

aquente

e/ouafrio

intercaladoscom

ciclosderecozim

ento.Amaior

vantagemdalami-

n açãodopóéaelim

inaçãododesbaste

inicialdolingote

aquente,

comacorrespon-

d enteeconom

iadecapital

necessáriopara

oequipam

ento.Outras

vantagenspodem

serobtidas,

comoaminim

izaçãodacontam

inaçãonalaminação

aquente

eaprodução

defolhas

comtamanho

degrão

bastantefino

comomínim

odeorientação

preferencial.Nalaminação

convencionalaquente

ouafrio,

oobjetivo

principaléadim

inuiçãod aespessura

dometal.

Norm

almente,

nesseprocesso,

omaterial

sofreapenas

ump equeno

aumento

dalargura,

demaneira

queadim

inuiçãodaespessura

resultanum

aumento

docom

primento.

OjOljamento

porroloséum

tipoespecial

delaminação

afr io

naqual

umatira

éprogressivam

enteenvergada

emform

ascom

plexaspela

passa-gem

domaterial

atravésdeumasérie

derolos

condutores.Aespessura

nãomuda

de'form

aapreciável

duranteesse

processo.Oforjam

entopor

roloséparticularm

enteadequado

paraaprodução

delongas

seçõesmoldadas

taiscom

ocalhas

deform

airre-

gul ar.Umoutrq.

usoespecializado

dalaminação

éalaminaçãoderoscas,naqual

umaram

epassa

pordois

rolosranhurados

paraform

ararosca.

Umlaminador

consistebasicam

enteem

roloslaminadores,

mancais,

umacarcaça

c hamada

degaiola

parafixar

essaspartes,

eum

motor

parafornecer

potênciaaos

rolosecont rolar

avelocidade

derotação.

Asforças

envolvidasnalaminação

podemfacil-

mente

atingirmilhares

detoneladas,

portantoénecessário

umaconstrução

bastanterígida,

alémdemotores

muito

potentespara

fornecerapotência

requerida.Fica

assimfácil

decom

preenderpor

quenum

amoderna

instalaçãodelaminação

gastam-se

mi-

lhõesdedólares

deinvestim

entoeconsom

em-se

muitas

horasdeprojetos

umavez

queesses

requisitossão

multiplicados

paraassucessivas

bancadas(ou

cadeiras)delami-

naçãocontínua.

Oslaminadores

podemser

convenientemente

classificadoscom

respeitoaonú-

mero

eaoarranjo

dosrolos

(Fig.17.1).

Otipo

mais

simples

emais

comum

delamina-

d oréolaminadorduo(Fig.

17.1a).Osrolos

têmomesm

odiâm

etroegiram

somente

numsentido.

Omaterial

retornapara

reduçõesposteriores

porcondução

manual

oup or

meio

deumaplataform

aque

podeser

elevadapara

transportaromaterial

sobreos

rolos.Umamelhora

navelocidade

dotrabalho

podeser

obtidaatravés

douso

dolaminadorduoreversível,

naqual

omaterial

podepassar

paraafrente

epara

trása través

dosrolos

queinvertem

asua

direçãoderotação

(Fig.17.Ib).

Umaoutra

solu-ção

éouso

dolaminadortrio

(Fig.17.1c),que

consisteem

umrolo

condutorsuperior,

uminferior

eum

rolointerm

ediárioque

girapor

fricção.Po de-se

obterumagrande

diminuição

dapotência

necessáriapara

osrolos

condu-tores

comouso

derolos

depequeno

diâmetro.

Entretanto,

umavez

queosrolos

compequenos

diâmetros'resistem

menos,

elestêm

queser

suportadospor

rolosdeencosto

dediâm

etrosmaiores.

Olaminador

dessetipo

mais

simples

éolaminadorquádruo

(Fi g.17.1d).Asfolhas

finaspodem

serlaminadas

comtolerâncias

muito

estreitasnum

laminador

dessetipo,

queusa

osrolos

detrabalho

compequenos

diâmetros.

Olami-

nadoragrupado(Fig.

n.le),

noqual

cadarolo

detrabalho

ésuportado

pordois

rolosdeencosto,

éum

laminador

típicodessa

classe.OlaminadorSendzimiréumamodifi-

Fig.17.1

Arranjos

típicosderolos

paralaminadores.

(a)Laminador

duo;(b)laminador

duore-

versível;(c)laminador

trio;(d)laminador

quádruo;(e)laminador

agrupado.

caçãodesses

laminadores

queseadapta

muito

bemàlaminação

dechapas

finasde

liga sdealta

resistência.Para

produçõesem

largaescala

normalmente

instalam-se

umasérie

delaminado-

resum

atrásdooutro,

formando

assimum

tremdelaminação

(Fig.17.2).

Cada

grupoderolos

écham

adodecadeira

delaminação.Umavez

queem

cadacadeira

tem-se

umaredução

diferente,atira

movim

enta-secom

velocidadesdistintas

emcada

estágiodal aminação.

Avelocidade

decada

grupoderolos

estásincronizada

demaneira

quecada

cadeirasucessiva

pegueatira

comumavelocidade

igualàvelocidade

desaída

dacadeira

precede nte.Adesenroladeira

eabobinadeira

nãocum

premapenas

afunção

defornecer

omaterial

paraosrolos

erecolher

oproduto

final,mastambém

sãousadas

parafornecer

umatraçãoaréeumatraçãoal'ante

natira.

Essas

forçashori-

zontaisadicionais

têmumasérie

devantagens

queserão

discutidasmais

adiante.Umlaminador

diferentedos

demais

éolaminadorplanetário

(Fig.17.3).

Esse

l aminador

éconstituído

porum

parderolos

pesadosdeapoio

envolvidopor

umgrande

número

derolos

planetários.IAsua

característicaprincipal

éque

reduzaquente

uma

placadiretam

entepara

umafita

emum

únicopasse

atravésdolaminador.

Cada

roloplanetário

impõe

umaredução

quaseconstante

naplaca

conformeele

giranum

atraje-

tóri acircular

entreosrolos

deapoio

eaplaca.

Assim

quecada

rolocessa

deter

contatocom

omaterial

detrabalho,

outropar

derolos

fazcontato

erepete

amesm

are dução.

Aredução

totaléosom

atóriodeumasérie

depequenas

reduçõesfeitas

porcada

parderolos

queseseguem

numarápida

sucessão.Umtrabalho

numlaminador

pla netárioassem

elha-semais

aum

forjamento

doque

aumalaminação.

Épreciso

ouso

derolos

alimentadores

paraintroduzir

aplaca

nolaminador

eum

parderolos

alisadorespode

sernecessário

nasaída

paramelhorar

oacabam

entosuperficial.

Fig.

17.2Desenho

esquemático

dalaminação

detiras

numlaminador

contínuodequatro

cadei-ras.

Existem

outrosprojetos

inovadoresnalaminação

afrio.

Olaminadordepêndulo!

usadois

rolosdetrabalho

depequeno

diãmetro

quesealternam

sobreoarco

decon-

tatopara

reduzirafrio

umaplaca

emchapa

fina.Oprocesso

delaminação

contact-

bend-stretch

(CBS)2usa

umlaminador

quádruocom

umrolo

dedobram

entoflutuante

depequeno

diâmetro.

Aprim

eiraoperação

detransform

açãoaquente

paraamaioria

dosprodutos

siderúrgi-cos

éfeita

nolaminadorprimário

dedesbaste,

algumasvezes

conhecidocom

o'lamina-

dordeblocos,

laminador

deplacas

oulaminador

desbastadordelingotes.

Esses

lami-

nadoressão

geralmente

dot ipo

duo-reversÍvelcom

24a54polegadas

dediâm

etro.Eles

sãoclassificados

pelotamanho

derolos,

como,por

exemplo,

umdesbastador

deblocos

de45polegadas.

Oobjetivo

destaoperação

étransform

aroslingotes

fundidosem

blocosouplacas

paraosubseqüente

acabamento

embarras,

chapasoufolhas.

Oprim

eirodesbaste

éfe ito

normalmente

compequenas

reduções.Acarepa

dolingote

éremovida

inicialmente

comalaminação

dolingote

pelasfaces

menores

dasua

seçãotransversal;

depoisolingote

égirado

90°,quando

entãoaespessura

éreduzida

coma

laminação

pelasfaces

mais

largas.Nalaminação

aquente

delingotes

ocorreuma

apreciávelexpansão

dalarg ura

dolingote.

Para

manter

alargura

desejávelepreservar

asaTestas,

olingote

égirado

900para

sofrerpasses

intermediários

atravésdesulcos

lK.Saxl,

Engineerin

g,

vaI.195,

pp.494-495,

1963.'L.F.Coffin,1.

Met.,

vaI.15,

pp.14-22,

março

de1967.

esquadrinhadoresnorolo

delaminação.

Umlaminador

reversívelprim

áriotem

uma

ca pacidadedeprodução

relativamente

baixaumavez

queapeça

queestá

sendodes-

b astadatem

quepassar

idaevolta

cercade10a20vezes.

Quando

aobtenção

deuma

altataxa

deprodução

setorna

umfator

primordial

aser

atingido,opasse

paraesqua-

drinh arpode

serelim

inadocom

ouso

deum

laminadoruniversa

l.Esse

tipodelamina-

dorécom

postoessencialm

entepor

doislaminadores

conjugados,um

comdois

rolosdegrande

diâmetro

nosentido

horizontaleooutro

comdois

rolosverticais

quecontro-

lamalargura

aomesm

otempo

queaespessura

éreduzida

pelosrolos

horizontais.A

pro duçãodeplacas

porlaminação

aquente

apartir

delingotes

podeser

eliminada

pelouso

dolingotamento

contínuopara

produziraplaca

diretamente

doaço

fundido.Um

outrométodo

éaprodução

deplacas

peloprocesso

bottom-pressu

recasting.

Aschapas

grossassão

produzidaspor

laminação

aquente

apartir

deplacas

rea-qu ecidas

oudiretam

enteapartir

doslingotes.

Aschapasgrossasaparadassão

produ-z idas

primeiro

porlaminação

entrerolos

horizontaisretos

paradepois

asarestas

seremrebarbadas.

Bordalaminadanaturaléaaresta

produzidanorm

almente

nalaminação

aquente

entrerolos

horizontaisdeacabam

ento.Aschapas

grossascom

bordasnaturais

têmduas

arestasnaturais

eduas

arestasrebarbadas.

Aschapasgrossasuniversa

issão-

laminadas

numlaminador

universalerebarbadas

apenasnos

extremos.

Adistinção

mais

comum

entrefita

e/olhaéque

afita

temnorm

almente

alargura

menor

que24polegadas.

Entretanto,

oequipam

entousado

paraproduzir

essesprodu-

toséconhecido

indistintamente

comolaminadorcontínuodetirasaquenteoulinhade

laminaçãocontínuadetirasaquente.

Oprocesso

mais

comum

começa

pelaplaca

reaq uecidaque

primeiro

passapor

umlaminador

parasoltar

acarepa,

depoisatravés

deum

tremdedesbaste

intermediário

de4laminadores

quádruos,easeguir

numtrem

deac abamento

de6laminadores

quádruos.Neste

casoalargura

finaldoproduto

éa

mes m

adaplaca

inicial.Seatira

aser

produzidaémais

largaque

alargura

originalda

placa ,então

aprim

eiracadeira

notrem

dedesbaste

intermediário

éum

laminador

transversa

lnoqual

alargura

daplaca

éaum

entadapela

laminação

cruzada.Oslami-

n adoresde

desbasteinterm

ediáriosão

equipadosnorm

almente

comrolos

verticaispara

controlaralargura

detira,

ejatos

deágua

comalta

pressãosão

lançadosnas

tiraspara

re mover

acarepa.

Após

aúltim

acadeira

deacabam

entopode

havertanto

uma

teso urapara

cortaratira

nosentido

docom

primento

comoumabobinadeira

parapro-

duçãodetiras

longas.Nalaminação

aquente

deaços

asplacas

sãoinicialm

enterea-

quecidasentre

1.100°Ce1.300 oC

.Atemperatura

naúltim

acadeira

deacabam

entovar ia

de700°C

a900°C

,masdeve

estaracim

adatemperatura

críticapara

próduzirgrãos

def errita

uniformemente

eqüiaxiais.Devido

aofato

dasindústrias

detransform

açãodenão-ferrosos

operaremcom

umadiversificação

muito

grandedeprodutos,

oequipam

entousado

paraalaminação

aquente

dessesmateriais

émuito

menos

especializadodoque

oequipam

entousado

nalaminação

aquente

dosaços.

Oslingotes

demateriais

não-ferrosossão

menores,

eas

tensõesdeescoam

entodesses

materiais

sãonorm

almente

mais

baixasdoque

asdos

materiais

ferrosos,oque

permite

ouso

delaminadores

depequeno

porte.Laminado-

resduos

outrios

sãonorm

almente

usadospara

amaioria

dosmetais

não-ferrososna

laminação

aquente;

entretantolaminadores

quádruoscontínuos

sãousados

paraas

ligasdealum

ínio.

Alaminação

afrio

éusada

paraproduzir

folhasetiras

comacabam

entosuperficial

ecom

tolerânciasdimensionais

superiorescom

paradascom

astiras

produzidaspor

la-minação

aquente.

Além

disso,oencruam

entoresultante

daredução

afrio

podeser

aproveitadopara

darmaior

resistênciaaoproduto

final.Umapercentagem

bemmaior

deprodutos

demetais

não-ferrososéacabada

porlaminação

afrio

comparada

comos

produtosferrosos

obtidospor

laminação.

Omaterial

departida

paraaprodução

defolhas

deaço

laminadas

afrio

sãoasbobinas

defolhas

finasdecapadas,

semi-acabadas

porlaminação

aquente,

obtidasnalinha

delaminação

contínuadetiras

aquente.

Alaminação

afrio

defolhas

não-ferrosaspode

serproduzida

apartir

dastiras

laminadas

aquente

ou,com

onocaso

decertas

ligasdecobre,

diretamente

depeças

fundidas.Laminadores

quádruosdealta

velocidadecolocados

emsérie

comtrês

ouquatro

cadeirassão

usadospara

alaminação

afrio

defolhas

deaço,

alumínio

eligas

decobre.

Norm

almente,

essetipo

delaminador

éconcebido

parafornecer

tantotração

avantecom

otração

aré.

Alaminação

contínuatem

umaalta

capacidadedeprodução,

oque

resultanum

custodeoperação

baixo.Porexem

plo,avelocidade

deretirada

deuma

laminação

contínuacom

cincocadeiras

podeatingir

30m/s.

Entretanto,

essetipo

dee quipam

entorequer

umgrande

investimento

decapital

e,além

disso,apresenta

poucaversatilidade.

Oslaminadores

quádruosreversíveis

debancada

únicacom

traçãoavante

earéform

amum

tipodeinstalação

mais

versátil.Esse

tipodelaminador

éusado

paraaprodução

deitens

diversificadoscom

grandevariação

nasdim

ensões.Entretanto,

nãopode

competir

comoslaminadores

contínuosem

sériequando

seopera

comgrandes

tonelagens.Aredução

totalatingida

porlaminação

afrio

geralmente

variadecerca

de50a90

porcento.

Quando

seestabelece

ograu

deredução

emcada

passeouem

cadacadeira.

delaminação,

deseja-seumadistribuição

tãouniform

equanto

possívelpelos

diversospasses

semhaver

umaqueda

acentuadaem

relaçãoàredução

máxim

aem

cadapasse.

Norm

almente

apercentagem

deredução

menor

éfeita

noúltim

opasse

paraperm

itirum

controlemelhor

donivelam

ento,bitola

eacabam

entosuperficial.

Umprocedi-

mento

racional'pode

seradotado

paraseestabelecer

umaescala

delaminação

naqual

aredução

emcada

passeédada

demaneira

aproduzir

umacarga

delaminação

cons-tante.A

eliminação

dolimitedeescoam

entodescontínuo

nasfolhas

deaço

recozidoé

umproblem

aprático

muito

importante,

poisaocorrência

dessefenôm

enoprovoca

umadeform

açãoheterogênea

emposterior

processamento

(bandasdeLüder).

Issoé

devidoàelongação

dolimitedeescoam

entodescontínuo.

Aprática

normalédar

uma

pequenaredução

finalafrio

noaço

recozido,cham

adadepasse

deencruamento

su-

perficia

l,oupasse

deacabamento

superficia

lque

elimina

aelongação

dolimite

deescoam

entodescontínuo.

Esse

passedeacabam

entotambém

resultanum

amelhora

dasuperfície

enocontrole

dabitola.

Osoutros

métodos

quesão

usadosnamelhoria

docontrole

,dabitola

dasfolhas

laminadas

sãooaplainamento

porroloseodesem

peno

port ração.Umamáquina

deaplainam

entopor

rolosconsiste

emdois

gruposderolos

depequeno

diâmetro

quesão

arrumados

demaneira

queafileira

superioreafIleira

inferiorestejam

deslocadas.Quando

aplaca

passanoaplainador

éfletida

paracimae

parabaixo

esai

dosrolos

retificada.Odesem

penadorpor

traçãoconsiste

emduas

g arrasque

prendemosextrem

osdafolha

eaesticam

comumaforça

detração

pura.

Barras

deseção

circularehexagonal

eperfis

estruturaiscom

ovigas

I,calhas

etrilhos

sãoproduzidos

emgrande

quantidadepor

laminação

aquente

comrolos

ranhurados(F ig.

17.4).Atualm

enteatransform

açãodelingotes

emblocos

seenquadra

nessacate-

goria,umavez

queseusam

rolosranhurados

paracontrolar

asmudanças

deform

adurante

aoperação.

Alaminação

de.barraseperfis

diferedalaminação

defolhas

etiras

poisaseção

transversaldometal

éreduzida

emduas

direções.Entretanto,

emcada

passeometal

éno rm

almente

comprim

idosom

entenum

adireção.

Nopasse

subseqüenteele

égirado

90°.Umavez

queometal

seexpande

muito

mais

nalaminação

aquente

debarras

doque

nalaminação

afrio

defolhas,

ocálculo

datolerância

necessáriapara

aexpansão

éum

problemaimportante

noplanejam

entodos

passespara

barraseperfis.

Ummétodo

Fig.

17.4Laminação

debar-

raseperfis

estruturais.(AmL"-

ricanIron

eSteel

Institute.)

típicopara

reduzirum

tarugoquadrado

numabarra

éalternando-se

passesatravés

deranhuras

ovaisequadradas.

Oplanejam

entodos

passespara

perfisestruturais

émuito

mais

complicado

erequer

bastanteexperiência.'

Comoosdiferentes

metais

seexpan-

d emem

quantidadesdiferentes,

normalmente

nãoépossívellam

inarmetais

comcarac-

terísticasdelaminação

muito

diversasnomesm

ogrupo

delaminação

debarras.

Umlaminador

destinadopara

alaminação

debarras

éconhecido

comoum

lami-

nadardebarrasoulaminadordeperfis

comercia

is.Amaioria

doslaminadores

debarras

sãoe quipados

comguias

paraconduzir

otarugo

paraasranhuras

erepeti

dorespara

inverteradireção

dabarra

econduzi-Ia

paraopróxim

opasse.

Oslaminadores

dessetipo

podemser

normalmente

duosoutrios.

Ainstalação

comum

paraaprodução

debarras

consisteem

umacadeira

dedesbaste,

umacadeira

formadora

eumacadeira

deacabam

ento.Éumaprática

comum

arrumar

oslaminadores

debarras

num"trem

delaminação",

istoé,vários

laminadores

arrumados

próximos

unsdos

outros,lado

alado,

eoslaminadores

numacadeira

sãoacionados

porumaconexão

queosliga

àcadeira

adjacente.

AFig.

17.5ilustra

umnúm

erodeimportantes

relaçõesentre

ageom

etriados

roloseas

forçasenvolvidas

nadeform

açãodometal

porlaminação.

Umachapa

metálica

coma

espessurahoentra

nolaminador

noplano

deentrada

XXcom

umavelocidade

vo.Ela

passapela

aberturadolaminador

edeixa

oplano

desaída

YYcom

aespessura

redu-

'W.Trinks,

RolI

Pass

Desig

n.2·

ed.,Penton

Publishing

Company,

Cleveland,

1933;R.Stewartson,

The

Rolling

ofRods.

Bars,

andLight

Sections.

Me/ali.

ReI'..vol.

4,pp.

309-379.1959.

zidapara

hf .Numaprim

eiraaproxim

açãonão

ocorrequalquer

aumento

nalargura,

demaneira

queacom

pressãovertical

dometal

étransform

adanum

aelongação

nadire-

çãodelaminação.

Umavez

quevolum

esiguais

dometal

devempassar

numdado

pontopor

unidadedetempo,

podemos

escrever

ondeb=largura

dachapa

v=asua

velocidadeem

qualquerespessura

intermediária

entrehoehf

Afim

deque

cadaelem

entovertical

nachapa

nãosofra

distorção,aEq.(17.1)

indicaque

avelocidade

desaída

Vfdeve

sermuito

maior

queavelocidade

deentrada

VO'Por

is so,avelocidade

daplaca

devecrescer

continuamente

daentrada

paraasaída.

So-mente

numponto

aolongo

dasuperfície

decontato

entreorolo

eaplaca

avelocidade

superficialdo

roloVréigual

àvelocidade

daplaca.

Esse

pontoéconhecido'

como

pontoneutro

oupontosem

desliza

mento.Esse

pontoestá

indicadonaFig.

17.5pela

letraN.

Emqualquer

pontoaolongo

dasuperfície

decontato,

talcom

onoponto

AnaFig.

17.5,duas

forçasatuam

nometal.

Essas

forçassão

aradial

Preatangencial

deatrito

F.Entre

oplano

deentrada

eoponto

neutroaplaca

move-se

mais

lentamente

quea

superfíciedorolo,

eaforça

deatrito

atuanadireção

mostrada

naFig.

17.5,demaneira

queempurr a

ometal

paraosrolos.

Naregião

depoisdoponto

neutroaté

oplano

desaída

aplaca

move-se

maisrapidam

enteque

asuperfície

dorolo.

Adireção

daforça

deatrito

éagora

reversa,demaneira

queatua

contráriaàsaída

daplaca

dosrolos.

Acom

ponentevertical

Préconhecida

comoacargadelaminaçãoP.Acarga

delaminação

éaforça

comaqual

osrolos

comprim

emometal

e,por

sertambém

igualà

forçaexercida

pelometal

natentativa

deforçar

osrolos

aseafastarem

,éfreqüente-

mente

conhecid acom

oforça

deseparação.Apressã

oespecífica

dosroLospéacarga

delaminação

divididapela

áreadecontato.

Aárea

decontato

entreometal

eosrolos

éigual

aoproduto

dalargura

daplaca

bpelo

comprim

entoprojetado

doarco

decon-

tatoLp•

P

p=bLp

Adistribuição

dapressão

dosrolos'

aolongo

doarco

decontato

estáindicada

naFig.

17.6.Apressão

atingeum

máxim

onoponto

neutroeentão

caiapartir

daí.Ofato

deque

adistribuição

depressão

nãoform

aum

picoaguçado

noponto

neutro,com

opre ssuposto

notratam

entoteórico

dalaminação,

indicaque

oponto

neutronão

érealm

enteumalinha

nasuperfície

dorolo,

massim,umaárea.

Aárea

sobreacurva

éproporcional

àcarga

delaminação

que,para

finsdecálculo,

atuanocentro

degravi-

dadedadistribuição

depressão.

Porisso,

aform

adadistribuição

depressão

éimpor-

tanteporque

aloca lização

dacarga

delaminação

resultante,com

respeitoaocentro

dosrolos,

determina

otorque

eapotência

requeridapara

produziraredução.

Aárea

hachuradanaFig:

17.6representa

aforça

necessáriapara

superarasforças

deatrito

e ntreorolo

eaplaca,

enquantoque

aárea

sobalinha

pontilhadaARrepresenta

afo rça

necessáriapara

deformar

ometal

noplano

decom

pressãohom

ogêneo.Pode-se

notarumasem

elhançaentre

adistribuição

depressão

nalaminação

mostrada

naFig.

17.6com

adistribuição

depressão

paraacom

pressãoentre

placas(Fig.

15.18).Oângulo

aentre

oplano

deentrada

ealinha

decentro

dosrolos

écham

adode

ângulodecontato,ouângulodeataque.

Referindo-se

àFig.

17.5,acom

ponentehori-

zontaldaforça

normaléPrsen

a,eacom

ponentehorizontal

daforça

deatrito

éFcos

a.Para

apeça

entrarna"garganta"

dosrolos,

acom

ponentehorizontal

daforça

dea trito,

queatua

nadireção

daabertura

dosrolos,

deveser

igualoumaior

queacom

-ponente

horizontaldaforça

normal,

queatua

paraolado

opostodaabertura

dosrolos.

Aco ndição

limitepara

aplaca

entrarsem

ajudaentre

osrolos

é

Fcos

C1.=Prsen

a

Fsena

-=--

=tan

C1.

Pr

cosC1.

F=

J1Pr

J1=tan

C1.

Apeça

nãopode

serpuxada

pelosrolos

seatangente

doângulo

decon'tato

émaior

queocoeficiente

deatrito.

SeJ1=O,alaminação

nãopode

ocorrer,masconform

eJ1

aumenta,

placascada

vezmais

grossaspodem

serpuxadas

paraa"garganta"

dosrolos.

Naredução

delingotes

porlaminação

aquente,

quandosedeseja

atingiruma

gra nderedução

empouco

tempo,

osrolos

têmranhuras

paralelasaoeixo

dosrolos

paraaum

entarovalor

efetivode

J1.

Fig.17.6

Distribuição

"dapressão

dosrolos

aolongo

doarco

decontato.

Paraasmesm

ascondições

deatrito,

umlaminador

degrande

diâmetro

permitirá

alaminação

deplacas

mais

grossasdoque

umlaminador

depequeno

diâmetro.

Issoé

devidoaos

comprim

entosdos

arcosde

contato(Eq.

17.2)serem

apreciavelmente

di-ferentes,

umavez

queoângulo

formado

pelocentro

dosrolos

eoplano

deentrada

seráomesm

oem

ambos

oscasos

(tana).Reportando

àFig.

17.5,podem

osescrever

aEq.(17.2)

como

Lp

JRiJz

J!!.htan

rx=R_!!.h/2~R-!!.h/2~li

Asforças

extremamente

altasgeradas

nalaminação

sãotransm

itidasaomaterial

adeform

aratravés

dosrolos.

Sobessas

condiçõesdecarga

existemdois

tiposimportan-

t esdedistorção

elástica.Primeiro,

osrolos

tendemaseencurvar

aolongo

dosseus

eixos,porque

omaterial

tendeasepará-Ios

enquantoeles

estãolimitados·

nosseus

extremos.

Issoacarreta

problemas

comavariação

deespessura

aolongo

dalargura

queserão

discutidosnaSeção

17.8.Segundo,

osrolos

achatam-se

naregião

ondeeles

fazemcontato

comomaterial,

demaneira

queoraio

decurvatura

aumenta

deRpara

R'.Aanálise

mais

comumente

usadapara

oachatamentodosroloséadesenvolvida

porHitchcock,'

querepresentou

adistribuição

realdepressões

comoachatam

entoelástico

dosrolos

porumadistribuição

elíptica.Deacordo

comessa

análiseoraio

decu rvatu"ra

aumenta

deRpara

R"

R'=R[1

+CP

]b(ho-hf )

ondeC=16(1-v)/nEécalculado

paraomaterial

dorolo

(C=3,34

X10-4pol

2/tonpara

rolosdeaço)

ePéacarga

delaminação

baseadanoraio

dorolo

deformado.

Uma

vezque

Péumafunção

deR',asolução

exatadaEq.(17.6)requer

umprocedim

entopelo

método

dastentativas. 2

17.7ANÁLISE

SIMPLIFICADA

DACARGADELAMINAÇÃO:VARIÁVEIS

DALAMINAÇÃO

odi âm

etrodofolo

Aresistência

àdeform

açãodometal

conformeasinfluências

demetalurgia,

tem-

peraturaetaxa

dedeform

ação

'J.H.Hitchcock,

RollNeck

Bearings,ASME,New

York,

1935;verL.R.Underw

ood,TheRol/ingofMetais,

pp.286-296,John

Wiley

&Sons,

1nc.,New

York,

1950.' E.C.Larke,

TheRol/ingofS/rip,Sheet,

andPia/e,

23ed.,

pp.267-273,

Chapm

anand

Hall,

Ltd.,

Londres,

1%3.

oatrito

entreosrolos

eomaterial

Apresença

datração

avantee/ou

datração

arénoplano

daplaca

Umaboa

apreciaçãogeral

detodas

essasvariações

eumaestim

ativadacarga

delami-

naçãopodem

serobtidas

considerando-seaanálise

anterior(Seção

16.3)para

acom

-pressão

homogênea

noestado

planode

umaplaca.

Retom

ando'outra

vezaEq.

(16.11),apressão

dedeform

açãomédia

édada

por

PI

-=-(eQ

-I)

Cio'

Q

ondeQ=(lLp/ii

fI=espessura

média

entreaentrada

easaída

dosrolos.

Deacordo

comaEq.·(l7.3),

acarga

delaminação

édada

por

ofator

2/vJtem

suaorigem

nofato

deque

alaminação

comorolo

achatadoéum

estadoplano

dedeform

ação,demaneira

queatensão

deescoam

entodeve

seratensão

deescoam

entonoestado

planodedeform

ação.AEq.(17.8)

mostra

queacarga

delaminação

aumenta

comodiâm

etrodorolo

numataxa

maior

queDII2,dependendo

dacontribuição

doatrito.

Acarga

delaminação

também

aumenta

conformeaentrada

dachapa

setorna

maisfina

(devidoaoterm

oeCJ).

Eventualm

enteéatingido

umponto

ondearesistência

dedeform

açãodaplaca

émaior

doque

apressão

quepode

seraplicada,

eassim

nãosepode

prosseguircom

aredução

d achapa.

Issoocorre

quandoosrolos

emcontato

comachapa

sãoseveram

entede-

formados

elasticamente.

Odiâm

etrodorolo

temumainfluência

importante

nadeter-

minação

dabitola

mínim

aque

podeser

laminada

comum

determinado

laminador.

Tanto

acarga

delaminação

comoocom

primento

doarco

decontato

diminuem

como

diâmetro

dorolo.

Além

disso,com

rolosdepequeno

diâmetro,

propriamente

apoiadoscontra

adeflexão

porrolos

deapoio,

épossível

produzirumamaior

reduçãoantes

doachatam

entodos

rolossetornar

significantee,dessa

maneira,

nãoser

mais

viávelcontinuar

comadeform

ação.Ate nsão

deescoam

entomédia

paraum

processodelaminação

podeser

determi-

nadadiretam

enteapartir

deum

testedecom

pressãonoestado

planodedeform

ação.Para

alaminação

afrio,

ess-atensão

deescoam

entonão

dependemuito

dataxa

dedefo rm

açãooudavelocidade

dosrolos.

Entretanto,

comojáfoi

destacadoanterior-

mente,

nalaminação

aquente

amudança

nataxa

dedeform

açãopode

produzirmu-

dançassignificantes

natensão

deescoam

entodeum

metal 2

Oatrito

entre.orolo

easuperfície

dometal

édegrande

importância

nalaminação.

Jávimos

queénecessária

umaforça

deatrito

paracarrear

ometal

paraosrolos.

Porém,aFig.

17.6indica

queumagrande

fraçãodacarga

delaminação

vemdas

forçasdeatrito.

Acontribuição

doatrito

estáno

termoeQda

Eq.(17.7).

Umatrito

alto

'W.A.Backofen,

Deformation

Processin

g,p.

164,Addison-W

esleyPublishing

Company,

Inc.,Reading,

Mass.

1972.'P.

M.Cook,

Proc.Conf.Properties

ofMateria

isatHighRates

ofStrain,Inslilulion

ofMechanicaI

Engineers,

Londres,

1957,pp.

85-97.

resultaem

grandescargas

delaminação,

umacentuado

máxim

onacurva

dedistribui-

çãodepressões

eumatendência

aofissuram

entonas

bordas.Oatrito

variadeponto

aponto

aolongo

doarco

decontato

norolo.

1Por

isso,pode

sermuito

difícilmedir

estavariação

dep..,e

todasasteorias

dalaminação

sãoforçadas

aadm

itirum

coeficientede

a tritoconstante.

Paraalaminação

afrio"

comlubrificantes,

p..variadecerca

de0,05

a0.10,

maspara

alaminação

aquente

écom

umocoeficiente

variarde0,2

àcondição

degrim

pamento.

Oãngulo

deataque

podeser

usadopara

estabelecerp..através

daEq.(17.4).

En-

tretanto,esse

método

nãoémuito

acuradoetêm

sidodesenvolvidos

outrosmétodos.

Jávimosque

oponto

neutroéolocal

doarco

ondeadireção

daforça

deatrito

muda

desentido.

Doplano

deentrada

aoponto

neutroaforça

deatrito

atuanosentido

darotação

dorolo,

enquantoque

doponto

neutroaoplano

desaída

aforça

deatrito

inverteosentido.

Seaplicam

osgradualm

enteumatração

aréàplaca,

oponto

neutrodesloca-se

paraolado

planodesaída.

Acarga

totaldelaminação

eotorque

MT(por

unidadedeespessura

b)são

dadospor

3

PLp

-=f

pdx

ba

MLp

Lp

P-I.

=J(ppdx)R=pRf

pdx=pR-

ba·

ab

/onde

p..éobtido

pelamedida

dotorque

edecarga

delaminação

paraavelocidade

dorolo

eredução

constantescom

umatração

aréconveniente.

Atração

aréapropriada

paradeslocar

oponto

neutropara

oplano

desaída

éatingida

quandoavelocidade

desaída

daplaca

Vféigual

àvelocidade

dasuperfície

dosrolos,

Vr=Rw.Isso

podeser

expressodeoutra

formaadm

itindo-seque

odesliza

mento

avante

Sféigual

azero.

Amedida

dodeslizam

entoavante

paraqualquer

valordatração

arépode

serusada

paraestim

arp..através

de4

onder=(ho-hNhoéaredução

eaéoãngulo

deataque.

Aespessura

mínim

adaplaca

quepode

serlaminada

numdado

laminador

estádiretam

enterelacionada

aocoeficiente

deatrito.

Umavez

queocoeficiente

deatrito

émuito

mais

baixopara

alaminação

afrio

doque

nalaminação

aquente,

asfolhas

debitolas

maisfinas

sãoproduzidas

porlaminação

afrio.

Aespessura

dafolha

produzidapor

laminação

afrio

podetambém

diminuir

apreciavelmente

comoaum

entodaveloci-

dadedelaminação.

Esse

efeitoéatribuído

àdim

inuiçãodocoeficiente

deatrito

como

aumento

davelocidade

delaminação."

Apresença

detensão

noplano

daplaca

podereduzir

acarga

delaminação.

Atração

arépode

ser'produzidapor

controledavelocidade

dadesem

bolinadeirarelati-

vamente

àvelocidade

dosrolos,

eatração

avantepode

sercriada

pelocontrole

da

lI.M.Capus

eM.G.Cockeroft,

J.Inst.

Met.,

vol.90,

pp.289-297,

1961-1962.'w.L.Roberts,

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J.IronSteel

Inst.

London,vaI.

172,pp.285-295,

1952.

bobinadeira.oefeito

datração

daplaca

naredução

dapressão

pdorolo

podeser

mostrado

simplesm

entepela

consideraçãodocritério

devon

Mises

noestado

plano.

20"1

-0"3=-r;;ao...;3

2p-(-

O"h)=)3

ao

onde(Théatração

horizontaldaplaca

eastensões

compressivas

sãotomadas

como

positivas.

2p=fiao-

O"h

Portanto,apressão

dosrolos

éreduzida

naproporção

diretaàtração

noplano

daplaca.

Issoresulta

nummenor

desgastedos

roloseaum

entaauniform

idadedaespes-

suraaolongo

dalargura

dafolha.

Umestudo

ldoefeito

datração

daplaca

mostrou

queatração

aréécerca

deduas

vezesmais

efetivapara

aredução

dapressão

delamina-

çãodoque

atração

avante.Acarga

delaminação

Pt ,quando

estãoaplicadas

tensõesnoplano

daplaca,

podeser

calculadapela

seguinteequação:

P,=P(I_O"b~,O

"f~)0"0

rx

ondeP

cargadelaminação

paraamesm

aredução

massem

traçãoreversa

etração

avante(Tb

traçãoreversa

(Tf

traçãoavante

u~

valormédio

datensão

deescoam

entonoestado

planodedeform

açõesO'=ângulo

decontato

rxI(rx)

2(3=ângulo

semdeslizam

ento=----

2J12

Nadai 2

desenvolveuumateoria

delaminação

queperm

itecalcular

oefeito

datra-

çãoavante

oudatração

arésobre

adistribuição

dapressão

delaminação.

Comoestá

mostrado

esquematicam

entenaFig.

17.7,aadição

datração

avanteedatração

aré

juntasreduz

aárea

sobreacurva

e,além

disso,desloca

ligeiramente

oponto

neutro.Seéaplicada

apenasatração

aré,

oponto

neutrosemove

nadireção

doplano

desaída.

Seumatração

arésuficientem

enteelevada

foraplicada,

oponto

neutroirá

eventualmente

atingirasaída

dosrolos.

Quando

issoocorre,

osrolos

estãosemo-

vendomais

rápidodoque

ometal

edeslizam

sobreasuperfície

dometal.

Poroutro

lado,seapenas

foraplicada

umatração

avante,oponto

neutroirá

sedeslocar

paraa

direçãodoplano

deentrada.

Umavariedade

deproblem

asnalaminação,

acarretandodefeitos

específicos,podem

surgirdependendo

dainteração

domaterial

deformado

plasticamente

comosrolos

deformados

elasticamente

ecom

olaminador.

Sobainfluência

deforças

delaminação

'w.C.F.Hessenberg

eR.B.Sims,J.lron

Steellnst.

London.vol.

168,pp.155-164,1951.

'A.Nadai,

J.Appl.Mech.,vol.

6,pp.

A54-A

62,1939.

Fig.

17.7Efeito

datração

aréeda

traçãoavante

nadistribuição

depressões

dorolo.

muito

altasosrolos

seachatam

eenvergam

,eassim

todoolaminador

édistorcido

e lasticamente.

Devido

aomolejo

dolaminadoraespessura

deumaplaca

quesaideum

l aminador

émaior

queoespaço

entreosrolos

quandoestão

descarregados.Afim

delaminar

omaterial

paraumadeterm

inadaespessura

comprecisão

énecessário

conhe-ce r

aconstante

elásticadolaminador. 1

Essa

constanteénorm

almente

dadanaform

adeumacurva

decalibração

(Fig.17.8).

Aconstante

elásticapara

amaioria

doslami-

nadarespor

transmissão

mecânica

é4.000

a8.000

ton./poI.,enquanto

oslaminadores

p ortransm

issãohidráulica

podemexceder

de10.000

ton./poI.Oachatam

entoelástico

dosrolos

comoaum

entodapressão

delaminação

resultanum

acondição

ondeosrolos

deformam-se

eventualmente

commais

facilidadedoque

omaterial

queestá

sendolaminado.

Então,

paraum

dadomaterial

epara

umdeterm

i-nado

grupodecondições

delaminação,

existiráumaespessura

mínim

aabaixo

daqual

aplaca

nãopode

sermais

reduzida.Jáfoi

vistoque

asfolhas

mais

finaspodem

serproduzidas

comrolos

depequeno

diâmetro.

Umaanálise

mais

completa

dessepro-

blema2mostra

queaespessura

limiteéaproxim

adamente

proporcionalaocoeficiente

d eatrito,

aoraio

dorolo,

àtensão

limitedeescoam

entodomaterial,

eéinversam

enteproporcional

aomódulo

elásticodorolo.

Pararolos

deaço

essarelação

édada

por

h.=pRiib

mln

1,860

ondeasunidades

sãodadas

porlibras

porpolegada

quadradaepolegadas.

Aabertura

entreosrolos

deveficar

perfeitamente

paralela,caso

contráriouma

dasarestas

daplaca

sofreumaredução

deespessura

maior

doque

aoutra,

ecom

oo

v olumeperm

anececonstante,

essaaresta

daplaca

sealonga

mais

doque

aoutra

e,ass im

,aplaca

securva.

Existem

doisaspectos

emrelação

aoproblem

adaform

ada

placa.Oprim

eirorefere-se

àuniform

idadedaespessura

sobrealargura

eaolongo

docom

primento

daplaca.

Essa

característicadeumaplaca

podeser

medida

acurada-mente,

eisso

ésubm

etidoarigoroso

controlecom

modernos

medidores

debitola

au-tom

áticos.Asegunda

característicaimportante

deumaplaca

éaplanicidade.

Éuma

c aracterísticadifícil

demedir

comprecisão.

Essa

dificuldadeestá

nosprocessos

dese

to marasmedidas

enquantoaplaca

passaatravés

deum

laminador

contínuoaalta

velocidade.Oproce~o

delaminação

émuito

sensívelàplanicidade.

Umadiferença

deelongação

deumaparte

em10.000

entrelocais

diferentesdachapa

podeacarretar

<}

formação

deondulações

numafolha

debitola

fina.AFig.

17.9mostra

comoaondula-

ção(falta

deplanicidade)

seapresenta.

Seosrolos

seencurvam

,Fig.

17.9a

,asarestas

daplaca

sealongam

mais

nosentido

longitudinaldoque

nocentro.

Seosextrem

osda

'E.A.Marshall

eA.Shutt,

J.lronSlee/lnsl.

London.vaI.

204,pp.

837-841,1966;K

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eJ.M.A1exander,

J.insl.Mel:,vaI.

88,pp.

193-199,1959-1960.

Fig.

17.8Curva

decalibração

típicapara

aconstante

elásticadeum

laminador.

(De1.A.Schey,

TheTech-'c

niquesofMateria

isPreparationandHandling,ed.R..880

F.Bunshah,

vol.I,pt.

3,capo

34,p.1452.

JohnWiley

~&Sons

Inc.,New

York,

1965.)e':g60

"C'" Uo(;u.40° °

0,01

0,02.0,03

0,04

0,05

Molejodolaminador.pol.

t!t

!+

II

IJ

II

1I

tit

it

placafossem

livrespara

sedeform

arindependentem

entedo

centro,chegaríam

osà

situaçãomostrada

naFig.

17.9b.Entretanto,

aplaca

semantém

comoum

corpocontí-

nu oeumasérie

dedeform

açõesvai

ocorrerpara

manter

acontinuidade.

Oresultado

éque

aregião

centraldaplaca

étensionada

emtração

eosextrem

osem

compressão

nose ntido

delaminação,

comomostra

aFig.

17.9c.Oresultado

dissoéaform

açãode

ares tasonduladas

ousobrepostas

(Fig.

17.9d).Sob

outrascondições

de~=h/L,a

distribuiçãodedeform

açõesproduzida

peloalongam

entodas

arestaspode

formares-

triasdedeform

açãodescontínuas

outrincas

nocentro

dafolha

(Fig.l7.ge).

Asolução

lógicapara

oproblem

adecurvam

entodos

rolosédar

umaform

aaorolo

demaneira

aficar

mais

largonocentro

doque

naspontas.

Então,

quandoosrolos

seencurvam

,apresentam

umaabertura

debitola

paralela.Norm

almente

sãousados

rolosabaulados.

Oabaulam

entotambém

podeser

produzidoterm

icamente

devidoàexpansão

térmica.

Esse

procedimento

decorreção

apresentaum

pontofraco,

poisoabaulam

entocorrige

adeflexão

dorolo

paraapenas

umvalor

dacarga

delaminação,

eportanto

nãopode

serumamedida

eficientepara

umagam

adecondições

delaminação.

Umatécnica

melhor

éequipar

olaminador

combornes

hidráulicosque

permitem

adistorção

elás-t ica

dorolo

afim

decorrigir

adeflexão

sobainfluência

dascondições

delaminação.

Muitos

laminadores

defolhas

sãoequipados

destaform

a.Seosrolos

têmum

abaula-mento

convexoexcessivo,

ocentro

dafolha

sealonga

maisdoque

asarestas.

Adistri-

buiçãodedeform

açõeséoinverso

daFig.

17.9cediz-se

queafolha

temarestas

apertadas.Talplaca

normalmente

conterádobras

nocentro.

Considera-se!

normalmente

queasfolhas

deform

asincorretas

sãocriadas

nala-

minação

aquente,

ealaminação

afrio

nãopode

corrigirtotalm

enteessa

deficiência.Além

disso,osproblem

asdeform

asão

maiores

quandoselaminam

tirasfinas

(menor

que0,010

polegada),porque

fraçõesdeerro

noperfil

daabertura

dosrolos

aumentam

comadiminuição

daespessura,

produzindograndes

tensõesinternas.

Asfolhas

muito

fin assão

também

poucoresistentes

aoaparecim

entodedobras

nocentro.

Pequenos

problemasdeform

apodem

sercorrigidos

pordesem

penoem

traçãocom

umrolo

ten-sor

entrecada

cadeira,oupor

flexãonum

adesem

penadeira

derolos.Têm

sidofeitas

sugestões2para

umlaminador

com"rolos

flexíveis"que

poderiamcorrigir

osproble-

masdeform

a,obtendo-se

bonsprogressos

3naanálise

mecânica

daform

aeplanici-

dade.Osproblem

ascom

aform

aeaplanicidade

sãotrazidos

porheterogeneidades

nadefo rm

açãonadireção

delaminação

daplaca.

Outras

formasdeheterogeneidades

nadeform

ação'podem

acarretarproblem

ascom

trincamento.Conform

eomaterial

passaatravés

dosro los,

todososelem

entosaolongo

daespessura

experimentam

alguma

tendênciaaseexpandir

lateralmente

(nadireção

transversaldaplaca).

Asforças

deatrito

transversaisseopõem

àtendência

aoespalham

entolateral.

Devido

àsdistribui-

çõesdas

forçasdeatrito,

quesão

mais

fortesnocentro

daplaca,

oselem

entosna

regiãocentral

espalham-se

muito

menos

queosoutros

elementos

pertodaborda.

Por-

tanto,com

adiminuição

daespessura

nocentro

daplaca,

todososelem

entosdeform

a-dos

contribuempara

oaum

entodocom

primento,

enquantoque

partedacontribuição

pertodas

arestasva i

paraoespalham

entolateral.

Comoconseqüência

disso,afolha

podedesenvolver

umpequeno

abaulamento

nosseus

extremos(Fig.17.1fu).

Devido

à

tttI

tt~

'T.Sheppard

eJ.M.Roberts,In/.

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1,pp.31~315,

1974.

continuidadeentre

asbordas

eocentro,

osextrem

osda'placa

ficamtensionados

emtração,

condiçãoesta

quepode

levaràformação

detrincasnaaresta

(Fig.17.lOb).

So bcondições

extremas,

adistribuição

dedeform

açõesmostradas

naFig.

17.1Oapode

resultarnumfendilhamento

nocentro

dafolha

(Fig.17.IO

c).Oaparecim

entodetrincas

nasarestas

podeser

também

causadopor

heterogenei-da des

dedeform

açãonadireção

daespessura'.

Quando

ascondições

delaminação

sãotais

quesom

enteasuperfície

dapeça

édeform

ada(com

oem

pequenasreduções),

aseção

transversaldafolha

ficadeform

adacom

aform

amostrada

naFig.

17.lla.Nos

passessubseqüentes

atravésdos

rolosomaterial

salientenão

écom

primido

direta-mente,

maséforçado

asealongar

pelomaterial

vizinhoperto

docentro.

Issoacarreta

altastensões

trativassecundárias

queprovocam

oaparecim

entodetrincas

nasarestas.

Esse

tipodetrincam

entoocorre

normalmente

naredução

inicialdolingote

nalamina-

çãoaquente,

ondefoiobservad0

2que

adeform

ação,com

omostrada

naFig.

17.lla,

ocorriaquando

h/Lp >2.Com

grandesreduções,

demaneira

queadeform

açãosees-

tendeatravés

daespessura

daplaca,

aregião

centralapresenta

umatendência

ase

expandirlateralm

entemais

queassuperfícies

eproduzir

arestascom

aform

aabau-

la da,sem

elhanteàform

aencontrada

nacom

pressãodeum

cilindro(Fig.

17.llb).As

tensõesdetração

secundária3,devido

aoembarrilam

ento,são

acausa

paraatendência

àf orm

açãodetrincas

nasarestas.

Com

essetipo

dedeform

açãolateral

ocorreum

es palhamento

maior

naregião

centraldoque

nassuperfícies,

eassim

assuperfícies

estãosujeitas

atensões

detração

eointerior

atensões

decom

pressão.Essa

distribui-ção

detensões

seestende

também

aolongo

dadireção

delaminação,

eseexistir

algumfator

metalúrgico

queenfraqueça

omaterial

aolongo

dalinha

decentro

dotarugo,

af ratura

iráocorrer

nessaregião

(Fig.17.I·lc).

Esse

tipodefratura

"rabodepeixe"

seráa centuado

seexistir

qualquerempeno

dafolha

emvirtude

deum

roloestar

acimaou

abaixodalinha

decentro

daabertura

dosrolos.

Acriação

detrincas

nasarestas

éminiriúzada

nalaminação

comercial

peloem-

pregoderolos

verticaisque

mantêm

asarestas

retaseassim

evitamacriação

acumula-

tivadetensões

secundáriasdevido

aoembarrilam

entodas

arestas.Umavez

quea

maioria

doslaminadores

delaboratório

nãopossuem

rolosverticais,

podeser

empre-

ga doum

procedimento

simples,

quenoentanto

consomemuito

tempo,

paraprevenir

acriação

detrincas

nasarestas.

Talprocedim

entoconsiste

emseaparar

mecanicam

entea sarestas

aofim

decada

passe.Umprocedim

entomelhor

éodeequipar

olaminador

combarras

derestrição

paraasarestas. 4

Osmateriais

combaixa

ductilidadepo'dem

serlaminados

semexcessivo

trincamento

comafixação

emtodos

oslados

deum

material

d etensão

deescoam

entosimilar.

Omaterial

adicionadominim

izaastensões

térmicas

eatua

comores\ringidor

àsarestas,

alémde

aumentar

ograu

decom

pressãohidrostá-

t ica.

Fig.

17.11Efeito

nasarestas

resultantedalaminação

com(a)leve

redução,(b)intensa

redução,(c)fratura

"rabodepeixe".

'N.H.Polakow

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Met.,

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pp.193-200,

1966.

Outros

defeitosalém

detrincas

podemser

introduzidosdurante

oestágio

depro-

du çãodo

lingoteou

durantealaminação.

Defeitos

internostais

comofissuras

sãod evidos

acordões

deescória

ebolhas

defusão.

Cordões

longitudinaisdeimpurezas

não-metálicas

ouperlita

alinhadaem

açosestão

relacionadoscom

oprocedim

entode

fusãoesolidificação.

Emmuitos

casosestes

defeitospodem

acarretarlaminações

quereduzem

drasticamente

aresistência

nadireção

daespessura.

Devido

aofato

deque

osprodutos

têmumarazão

superfície-volumebastante

elevada,acondição

dasuperfície

dur antetodos

osestágios

daprodução

émuito

importante.

Afim

demanter

umaqua-

lidadeelevada,

asuperfície

dostarugos

deveser

preparadapor

esmerilham

ento,re-

b arbação,oureparada

comlança

deoxigênio

pararemover

defeitossuperficiais

como

lascas,vazios

ecrostas.

Riscos

devidosarolos

defeituososoumarcas

deguias

devemser

prevenidosnalaminação

afrio

defolhas

finas.Muitas

vezesosproblem

assurgem

comaremoção

dolubrificante

ouporque

ocorreumadescoloração

depoisdotrata-

mento

t érmico.

Aalta

quantidadeetaxa

deprodução

doslaminadores

contínuosdetiras

aquente

eda

l aminação

afrio

tornamimperativos

queesses

htminadores

sejamoperados

porcontro-

lesautom

áticos.Entre

todososprocessos

detransform

açãomecânica

alaminação

éo

quesead apta

melhor

aocontrole

automático

porqueéum

processoessencialm

entecontínuo

eestável,

naqual

ageom

etriadaferram

enta(abertura

entreosrolos)

podeser

mudada

prontamente

duranteoprocesso.

Aaplicação

docontrole

automático

nalaminação

envolvenasua

maior

parteocontrole

dabitola

daplaca

durantealamina-

çãodebobinas

contínuas.Isso

tornanecessário

odesenvolvim

entodesensores

linea-res

paraamedida

contínuadaespessura

daplaca.

Osdois

instrumentos

mais

comu-

mente

usadossão

omicrôm

etroflutuante

emedidas

deraios

Xouisótopos

quemedem

aespessura

pelamedida

daquantidade

daradiação

transmitida

atravésdaplaca.

Mais

recentemente

têmsido

desenvolvidosprocessos

decontrole

queenvolvem

também

oco ntrole

daform

adachapa,

1assim

comoaespessura.

Oproblem

adocontrole

dabitola

podeser

entendidoconsiderando-se

ascurvas

ca racterísticasdeum

laminador

(Fig.17.12).

Para

umdado

grupodecondições

delaminação,

acarga

delaminação

variacom

aespessura

finaldaplaca

deacordo

coma

curva

plástica

,cujo

valoréobtido

essencialmente

pelasolução

daEq.(17.8).

Acurva

elásticapara

omolêjo

dolaminador

ésuperposta

nafigura.

Assim

,ográfico

indicaque

tp

o..,'" .,cE.!!!" 'C.,~.,ü

Fig.17.12

Curvas

característicaselásticas

eplásticas

paraum

laminador.

~-:::7~~~~

hf

~oEspess u

radafolha

_

aplaca

deespessura

inicialhoterá

umaespessura

finalhfeacarga

nolaminador

seráP.Ainfluência

damudança

dasvariáveis

delaminação

podeser

visualizadafacilm

enteco m

essetipo

dediagram

a.Sealubrificação

forinterrom

pidademaneira

queJ.Lcresça

ouatensão

deescoam

entoaum

entedevido

àdim

inuiçãodatemperatura,

acurva

plásticaterá

osseus

valoresaum

entados(Fig.

17.13).Acarga

delaminação

aumentará

deP1para

P2eaespessura

finalaum

entaráde

hf1para

hf2.AFig.

17.13mostra

quepa ra

manter

umaespessura

constantehf1sob

essasnovas

condiçõesaabertura

dosrolos

devedim

inuir.Movendo-se

acurva

elásticapara

aesquerda

acarga

delamina-

çãosofrerá

umnovo

aumento

paraP3.Se,por

exemplo,

ocorrerum

aumento

naes-

pessuradaplaca

queestá

entrandonos

rolos,acurva

plásticadeverá

semover

paraa

direitarelativam

enteàcurva

elástica.Seaum

entaratensão

desaída,

acurva

plásticasemoverá

paraaesquerda.

Num

laminador

contínuodetiras

aquente,

aespessura

desaída

émedida

indire-tamente

pelamedida

dacarga

delaminação

epelo

usodacurva

característicadolami-

nador.Osinal

deerro

éemitido

paraos

parafusosde

controledo

laminador,

ajustando-os,afim

deminim

izaroerro.

Ummedidor

deraios

Xéusado

depoisda

ú ltimabancada

paraobter

umamedida

absolutadabitola

dachapa.

Num

laminador

contínuodetiras

afrio

aespessura

émedida

porsensores

deraios

X.Enquanto

oerro

naespessura

apósaprim

eirabancada

énorm

almente

transmitido

paraajustar

asaberturas

naprim

eirabancada,

ocontrole

deabertura

dabancada

subseqüentenor-

malmente

éatingido

pelocontrole

datensão

desaída

atravésdocontrole

davelocidade

relativados

rolosnas

bancadassucessivas

ounavelocidade

dabolinadeira.

Ocontrole

daabertura

atravésdocontrole

datensão

desaída

temumaresposta

mais

rápidado

queocontrole

atravésdamudança

daabertura

dosrolos.

Provavelm

entetem-se

dadomais

atençãoaodesenvolvim

entodeum

tratamento

teó-rico

paraalaminação

afrio

doque

aqualquer

outroprocesso

detransform

açãomecâ-

nica.Umateoria

delaminação

estádirigida

paraexpressar

forçasexte~nas,

taiscom

oacarga

delaminação

eotorque

delaminação,

emterm

osdageom

etriadadeform

açãoedas

propriedadesmecânicas

domaterial

aser

laminado.

Aequação

diferencialpara

oequilíbrio

deum

elemento

domaterial

sendodefor-

mado

entredois

rolosécom

umpara

todasasteorias

delaminação.

Aderivação

apre-sentada

aseguir

ébaseada

nasseguintes

considerações:

1.Oarco

decontato

écircular

-não

ocorredeform

açãoelástica

nosrolos.

2.Ocoeficiente

deatrito

éconstante

emtodos

ospontos

doarco

decontato.

3.Nãoháespalham

entolateral,

demaneira

quealaminação

podeser

consideradacom

oum

problemanoestado

planodedeform

ações.

tf3

.~~

.~~

E."1""'" O>:oü

Fig.

17.13Utilização

dascurvas

característicaspara

mostrar

asmudanças

nascondições

delaminação.

I.,I

Novaabertura

dosrolos