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PUC-GO ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO Disc.: Processos de Fabricação Prof. Jorge Marques Aulas 6 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO Referências: CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II Telecurso 2000. Processos de Fabricação. BRESCIANI, E. F. et. al. ; Conformação plástica dos metais.

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Page 1: PUC-GO ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO Disc.: Processos de Fabricação Prof. Jorge Marques Aulas 6 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO Referências:

PUC-GOENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

Disc.: Processos de FabricaçãoProf. Jorge Marques

Aulas 6Processos de Conformação Mecânica

LAMINAÇÃO

Referências:CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. IITelecurso 2000. Processos de Fabricação.

BRESCIANI, E. F. et. al. ; Conformação plástica dos metais.

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CONCEITOS

Laminação é um processo de conformação que consiste na passagem de um corpo sólido entre dois cilíndricos que giram à mesma velocidade periférica, mas em sentido contrário, forçando-o a reduzir espessura.

Para se obter uma determinada dimensão do corpo, deve-se submeter a peça a sucessivos passes através dos cilindros, com distâncias entre si decrescentes.

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ILUSTRAÇÃO

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FORÇAS E RELAÇÕES

Na laminação a passagem da peça pelos cilíndricos ocorre através da ação da força de atrito que atua na superfície de contato entre peças e os cilíndricos. Essa força é proporcional ao ângulo de contato.

O volume do material se mantem praticamente constante; pois, a variação de volume por eliminação de “microbolhas” é desprezível;

Volume Entrada = Volume de Saída

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FORÇAS E RELAÇÕES

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FORÇAS E RELAÇÕES

• O arraste ocorre por atrito. Então, caso o ângulo de ataque (α) seja demasiadamente grande, o cilindro desliza sobre a peça e não haverá laminação.

• É preciso que:

tgα < µα < arctgµ

µ = coeficiente de atrito entre o material a ser laminado e o cilindro de laminação

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RELAÇÕES E FORÇAS

Volume de entrada = Volume de Saída

, e são, respectivamente a altura (espessura), a largura e o comprimento. Os índices e e s referem-se a posição (entrada e saída, respectivamente) de um determinado volume do material em laminação.Sendo o comprimento por unidade de tempo igual a velocidade (v) e desprezando-se a variação da largura, tem-se:

Nota: a largura é geralmente controlada e mantida constante.

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RELAÇÕES E FORÇAS

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FORÇAS E RELAÇÕES

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Força de Laminação

A determinação exata das forças necessárias para a laminação é muito complexa. Modelos matemáticos foram desenvolvidos para isso. Uma das Fórmulas é a de Dieter (1976):

= força média de laminação (N). = tensão de escoamento do material laminado(N/mm²). = largura da placa (mm). = raio do cilindro de laminação (mm). = rotação por segundo = rendimento do sistema de transmissão. = torque de laminação. = potência da laminação.

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Exercícios

1) Num passe de laminação, deseja-se reduzir de 50 mm para 38 mm a espessura de uma placa, cujo comprimento inicial é 1200 mm. Sendo µ = 0,28 o coeficiente de atrito entre o cilindro e o metal a ser laminado e = 5 m/s a velocidade de entrada nos laminadores.Pede-se para determinar:a) O máximo ângulo de ataque possível.b) O diâmetro mínimo dos cilindros de laminação.c) A velocidade de saída.d) O comprimento final do produto laminado.

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Exercícios

2) Reconsidere o exercício anterior e determine a Potência necessária de laminação a 0,2 RPS; dados:• Largura da placa = 200 mm• = 350 N/mm²• (em radianos)• (calculado no exercício anterior)

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Laminação a quente e a frio

Em todos os processos de conformação, a distinção entre quente e frio é marcado pela temperatura de recristalização.

QUENTE = temperatura superior à temperatura de recristalização.

FRIO = temperatura igual ou inferior à de recristalização;

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Laminação a quente

A laminação de desbaste é normalmente realizada a quente. Este processo possibilita:1. Maior ângulo de ataque (maior redução por passe),

pois, com o aumento da temperatura, µ também aumenta.

2. Menor esforço mecânico nos laminadores: o material fica mais maleável com o aumento da temperatura. No caso dos aços, o aumento da maleabilidade é mais significativo, devido a mudança sa estrutura cristalina de CCC para CFC.

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Laminação a quente

Laminação de desbaste (a quente), continuação:3. Recristalização automática, os passes seguintes não

necessitam de procedimentos de recristalização.

Por outro lado, na laminação a quente:a) Exige mais adição de calor.b) Há grande oxidação (perdas no material).c) Deixa superfícies mal acabadas.

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Laminação a frio

Utiliza-se na laminação de acabamento:1. Produz encruamento, melhorando a resistência

mecânica.2. Para sequência de passes é necessário recristalizar

entre etapas de encruamento.3. Possibilita superfícies bem acabadas

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LAMINADORES

Os laminadores são classificados de acordo com o número e arranjo de cilíndricos e os três tipos principais são os laminadores duo, trio e quádruo.

Nos cilindros de laminação podem-se distinguir nele três partes básicas; corpo, pescoço e apoio.

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ILUSTRAÇÃO

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LAMINADORES

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LAMINADORES

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LAMINADORES

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LAMINADORES

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LAMINADORES

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LAMINADORES

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LAMINADORES

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PROCESSO

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PROCESSO

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PROCESSO

Figuras 2.15 e 2.16 - ilustram a seqüência de processamento em instalações de laminação a frio de chapas

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PROCESSO

Figuras 2.15 e 2.16 - ilustram a seqüência de processamento em instalações de laminação a frio de chapas

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PROCESSO

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PRODUTOS

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PRODUTOS

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PRODUTOS

Projetos dos passes de laminação

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PRODUTOS

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PRODUTOS

Quanto a classificação dos produtos laminados pode-se classificar em: produtos semiacabados (blocos, placas, tarugos etc.) e produtos acabados planos: perfis, trilhos etc. e não-planos: barras, fio-máquina, tubos sem costura etc.

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PRODUTOS

Ilustração de produtos laminados

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Defeitos da Laminação

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Defeitos da Laminação

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