processo de laminação

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Notas de Aula sobre o processo de laminação.

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  • CONFORMAO MECNICA

    Cristina Sayuri Fukugauchi

    2015

  • PROCESSOS

  • Famlias de Processo de Fabricao

    1. Conformao Mecnica 2. Fundio 3. Soldagem 4. Tratamentos Superficiais 5. Usinagem

    V1 =S1xL1=S2xL2=V2

  • Objetivos da Conformao

    Obteno de produtos finais com especificao de: A) dimenso e forma; B) propriedades mecnicas; C) condies superficiais;

  • Classificao dos Processos de Conformao Plstica

    Os processos de conformao plstica podem ser classificados de acordo com vrios critrios: 1. Tipo de esforo predominante; 2. Temperatura de trabalho; 3. Forma do material trabalhado ou do produto final; 4. Tamanho da regio de deformao (localizada ou geral); 5. Tipo de fluxo do material (estacionrio ou intermitente); 6. Tipo de produto obtido (semi-acabado ou acabado).

  • Tipo de esforo predominante

    A) processos de conformao por compresso direta; B) processos de conformao por compresso indireta; C) processos de conformao por trao; D) processos de conformao por cisalhamento; E) processos de conformao por flexo.

    Temperatura de trabalho

    A) Trabalho mecnico a quente; B) Trabalho mecnico a frio; C) Trabalho mecnico a morno

  • LAMINAO

  • Introduo

    Processo de conformao mecnica que consiste na passagem

    de um corpo slido na forma de lingote, placa,tira, etc., entre

    dois cilindros que giram na mesma velocidade perifrica, mas

    em sentidos diferentes

    Retilneos (laminao de produtos planos): reduo da espessura

    Canais entalhados (laminao de produtos no planos)

  • Para obteno de produtos laminados as principais etapas so:

    1. preparao do material inicial para a laminao;

    2. aquecimento do material inicial;

    3. laminao a quente;

    4. acabamento e/ou tratamento trmico (caso de ser produto final);

    5. decapagem;

    6. laminao a frio (caso seja necessrio);

    7. tratamento trmico;

    8. acabamento e revestimento.

    Durante as etapas de laminao, deve-se efetuar um controle de qualidade do

    produto para se detectar a presena de defeitos, tais como trincas e vazios

    internos, afim de se evitar que um produto com excesso de defeitos, portanto,

    rejeitvel, continue sendo processado, com desperdcio de tempo e energia.

  • O custo, portanto de uma moderna instalao de

    laminao da ordem de milhes de dlares e consome-se

    muitas horas de projetos uma vez que esses requisitos

    so multiplicados para as sucessivas cadeiras de

    laminao contnua.

  • Processo pode ser realizado:

    continuo ou em etapas

    com uma ou mais ferramentas rotativas (cilindros de laminao)

    com ou sem ferramentas adicionais (p.ex.: mandris, calos ou hastes)

    Permitindo:

    alcanar as dimenses dos produtos semi-acabados ou da pea pronta.

    caldeamento de rechupes e poros provenientes do processo de lingotamento

    conformao da estrutura de solidificao do lingote.

    melhora das propriedades mecnicas.

  • Trem contnuo

  • Laminao: Uso e Vantagens

    Alta produtividade

    Controle dimensional do produto acabado que pode ser bastante

    preciso.

    Processo primrio

    Matria prima para outros processos

    Muito utilizado

  • Caracterstica bsica do processo:

    A tenso predominante, que conduz o processo a tenso de compresso.

    Os cilindros de laminao podem tanto ser motores ou ento movidos pelo movimento do material que est sendo laminado.

    Laminao

  • TRANSVERSAL LONGITUDINAL CISALHANTE

    CLASSIFICAO CONFORME A CINEMTICA

    Laminao

  • LAMINAO PLANA LAMINAO DE PERFIS

    CLASSIFICAO CONFORME A GEOMETRIA

    Laminao

  • PRODUTOS

    Quanto a classificao dos produtos laminados pode-se

    classificar em: produtos semi-acabados (blocos, placas, tarugos

    etc.) e produtos acabados (planos: perfis, trilhos etc.) e no

    planos: barras, fio-mquina, tubos sem costura etc.

  • Laminao

  • Laminadores

    Um laminador consiste:

    cilindros (ou rolos),

    mancais,

    uma carcaa chamada de gaiola ou quadro para fixar estas partes

    motor para fornecer potncia aos cilindros e controlar a velocidade de rotao.

    As foras envolvidas na laminao podem facilmente atingir milhares de toneladas, portanto necessria uma construo bastante rgida, alm de motores muito potentes para fornecer a potncia necessria.

  • LAMINADORES

    Nos cilindros de laminao podem-se distinguir nele trs partes bsicas; corpo, pescoo e apoio.

  • CLASSIFICAO DOS CILINDROS:

    So produzidos em uma enorme variedade de materiais, desde o ao simples com 0,50% de

    carbono, passando pelos ferros fundidos especiais e nodulares, at os carbonetos de tungstnio.

    CILINDROS DE AO

    Mediante o emprego de elementos de liga e de tratamentos trmicos adequados pode-se

    conseguir altas durezas e resistncias adequadas com cilindros de ao. O teor de carbono varia

    de 0,35 a 1%. Os principais elementos de liga so o cromo, o nquel e o molibdnio.

    CILINDROS DE AO FUNDIDO:

    Apresentam resistncia ao desgaste relativamente pequena mas, devido sua alta resistncia

    flexo, permitem grandes redues em cada passagem. So usados; principalmente, nos

    laminadores desbastadores, nas primeiras cadeiras de laminadores de tiras a quente e como

    cilindros de encosto nos laminadores planos aquente e a frio. Podem tambm ser empregados

    como cilindros preparadores.

  • CILINDROS DE AO FORJADO:

    Apresentam melhor resistncia ao desgaste. So usados principalmente como cilindros de

    trabalho de laminadores a frio.

    CILINDROS DE FERRO FUNDIDO EM MOLDES DE AREIA

    So empregados como cilindros acabadores de trens de grandes perfis e trens

    comerciais, bem como cilindros preparadores de trens de perfis mdios.

    CILINDROS DE FERRO FUNDIDO COQUILHADO

    Possuem uma camada exterior dura, com grande resistncia ao desgaste podendo gerar

    produtos com bom acabamento superficial. O ncleo, no entanto, mais tenaz e

    possui boa resistncia ruptura. Podem ser usados em cadeiras acabadoras de trens

    de fio-mquina, de trens de pequenos perfis, e em laminadores desbastadores.

  • CILINDROS DE FERRO FUNDIDO NODULAR

    Alm de terem boa resistncia ao desgaste, apresentam resistncia ruptura

    maior que os outros cilindros de ferro fundido cinzento. Podem ser usados em

    cilindros de laminadores de tarugos e cilindros intermedirios de trens de fio-

    mquina.

    Quando um esboo aquecido laminado, uma parte de seu calor transmitida

    aos cilindros, provocando o aquecimento destes. Como este aquecimento no

    regular ao longo da mesa, formam-se as 'trincas trmicas' que marcam

    (danificam) os cilindros podendo, inclusive, provocar sua ruptura. Estas trincas

    podem, no entanto, ser evitadas ou atenuadas mediante um resfriamento

    adequado dos cilindros.

  • Os laminadores so classificados de acordo com o nmero e arranjo de cilndricos e os trs

    tipos principais so os laminadores duo, trio e

    qudruo.

  • TIPOS DE LAMINADOR PARA LAMINAO CONVENCIONAL

    DUO DUO REVERSVEL TRIO

    SENDZIMIR QUADRO

  • Neste laminador o cilindro

    inferior fixo e o cilindro

    superior pode mover-se, durante

    a operao.

    O sentido do giro dos cilindros

    no pode ser invertido e o

    material s pode ser laminado

    em um sentido

    Laminador duo

  • A inverso da rotao dos

    cilindros permite que a

    laminao ocorra nos dois

    sentidos de passagem entre os

    rolos

    Laminador duo reversvel

  • Os cilindros sempre giram no mesmo sentido. Porm, o material pode ser laminado nos dois sentidos, passando-o alternadamente entre o cilindro superior e o intermedirio e entre o intermedirio e o inferior.

    Laminador trio

  • Usado para laminar materiais

    mais finos, utiliza cilindros de

    trabalho de pequeno dimetro

    apoiados por cilindros de

    encosto para no fletir.

    Pode ser reversvel ou no.

    Laminador qudruo

  • Os cilindros de trabalho so

    muito finos, podem fletir tanto

    na direo vertical quanto na

    horizontal e so apoiados em

    ambas as direes

    Laminador Sendzimir

  • Dispe de dois pares de cilindros de trabalho, com eixos verticais e

    horizontais

    Laminador universal

  • EXEMPLO DE LAMINAO NO-CONVENCIONAL: LAMINAO PLANA DE ROSCAS

    Laminao

  • EXEMPLO DE LAMINAO NO-CONVENCIONAL: LAMINAO DE ROSCAS COM ROLOS

    Laminao

  • Laminao

  • FORAS E RELAES

    Na laminao a passagem da pea pelos cilndricos ocorre atravs da ao da fora de atrito que atua na superfcie de contato entre peas e

    os cilndricos. Essa fora proporcional ao ngulo de contato.

    O volume do material se mantm constante (a variao desprezvel), ou:

    Volume Entrada = Volume de Sada

  • FORAS E RELAES

  • CLASSIFICAO QUANTO TEMPERATURA:

    LAMINAO A QUENTE

    LAMINAO A FRIO

    Laminao

  • LAMINAO A QUENTE:

    Utilizada para materiais que tenham baixa plasticidade a frio.

    Serve como etapa de preparao para laminao final, a frio.

    Permite grandes redues de espessura.

    Foras de laminao menores que as da laminao a frio

    Produz acabamento superficial pobre.

    Resulta em tolerncias dimensi