A Conformação Mecânica

O que é conformação mecânica

São processos em que se aplica uma força externa a matéria-prima, obrigando a adquirir a forma desejada por deformação plástica.

O que é deformação plástica

A partir de um tanto de força aplicada, o formato se torna permanente.

Conformação mecânica:

Definição: Estamos aplicando uma força extrema de muitas tonelada a uma matéria prima, geralmente metálica, para ela adquira um formato desejado através de um molde ou ferramenta porem vem alterar o seu volume.

Os conceitos de tensão e deformação podem ser ilustrado de modo elementar, considerando-se o alongamento de uma barra prismática de seção constante em todo o comprimento e eixo reto. Supoe-se que a barra fixada carregada nas extremidade por forças axiais F, que produzem alongamento uniforme ou tração na barra, está alongamento é acompanhado de uma redução na seção da barra.

Deformação Plástica

Após uma certa tensão o material entra na deformação plástica, a partir dai, a lei de hooke não se aplica mais, não se comporta mais de forma linear.

[pic 1]

Plastico

Região de escoamento: Onde o material está se deformando ( grande deformação com pouco acréscimo de tensão

Região de recuperação> Onde o material recupera sua resistência em função do endurecimento

Região de estricção: Onde ocorre redução da seção transversão da barra.

Elástica:

Região elástica: onde se aplica a lei de hooke ( tensão de proporcionalidade a deformação)

Região elástica-escoamento-endurecimento-estricção-ruptura

[pic 2]

Encruamento

O encruamento, também chamado de trabalho a frio, o encruamento é o aumento da rigidez do material (resistência a tração) por deformação plástica.

[pic 3]                        [pic 4]

Tensões Importantes:

GLP- Tensão do limite de proporcionalidade  é a tensão a partir da qual o alongamento não pe mais proporcional a tensão

GE: Tensão de escoamento, é aquela que gera escoamento no material, fazendo se deformar bastante sem muito acréscimo na tensão.

GR- Tensão de resistência, ou tensão máxima que o material pode resistir sem que haja a estricção.

GRUP-Tensão de ruptura, onde ocorre a quebra do material

GRUP REAL- onde seria a tensão de ruptura do material se não houvesse a extrição.

Para material mais duro – não tem escoamento + mais difícil de ser moldado.

Apesar de normais da natureza, as imperfeições influenciam nas características, como resistência mecânica, propriedade elétricas e químicas

Contorno de graõs – O contorno da estrutura cristalina dos metais também é chamada de grãos do metal e apesar de não ser possível enxergar os átomos o contorno dos grãos pode ser visto ao microscópio, podendo-se o metal e atacando com um contraste, onde pode ser vista a ordenação e o tamanho dos grãos.

Classificação dos processos: Os processos de conformação mecânica podem ser classificado de diversas formas, dentre ele:

• Tipos de esforços predominantes
• Temperatura
• Tamanho do metal trabalhado
• Fluxo
• Conformação primaria

As fraturas podem se classificadas em duas categorias, FRATURAS DUCTIL / FRATURAS FRAGIL

DUCTIL – é caracterizada pela ocorrência de uma grande deformação plástica

FRAGIL- é caracterizada pela rápida propagação da trinca, com nenhuma deformação

Estrutura Cristalina dos Metais

Uma molécula tem um regularidade porque as ligações covalentes determinam um número especifico de vizinhos para cada um átomo e a orientação nos espaços dos mesmos. A maioria dos materiais tem arranjos atômicos que se repetem nas três dimensões de uma unidade básica. Já estrutura são denominadas de cristais.

Imperfeições Cristalina

Pontuais-São causadas por átomos deslocados, átomos extras ou falta de átomos

Em Linha- Conhecido também como descordanciasm envolvem a aresta de um plano extra de átomos. Alteram a resistência do material / Linhas encavaladas.

Classificação por temperatura:

Processo de conformação são sclassificados em operações de trabalho a quante a morno e a frio

TQ-Trabalho a quente, aquele que é executado em temperatura acima de 0,5TF

TM-Trabalho a morno, aquele que é executado na faixa compreendida entre 0,3 a 0,5tf.

TF-Trabalho a frio, aquele que é executado entre 0 e 0,3 tf

Trabalho a Frio

O trabalho a frio é acompanhado do encruamento do metal, que é ocasionado pela interação das discordâncias entre si e com os contornos de grãos o que impedem o seu movimento através da rede cristalina.

Deformação Plástica, produz um aumento no número de discordância os quais em virtude de sua interação, resultam em elevado estado de tensão interna na rede cristalina.Tudo isso resulta em aumento de resistência e dureza e um acréscimo da ductibilidade do material

Trabalho a quente

Trabalho a quente é a etapa inicial na conformação mecânica da maioria dos materiais e liga. Este requer menos energia para deformar o metal e proporciona maior habilidade para o escoamento plástico, sem surgimento de trincas.

O trabalho a quente caracteriza-se pela recristalização do metal onde novos grãos são nucleados isentos de deformação e que absorvem os vizinhos deformados.

Vantagem- Menor energia requerida para deformar o metal, já que a tensão de escoamento descreve com o aumento da temperatura.

Aumento da capacidade do material para escoar sem se romper ( ductibilidade )

Eliminação e refino da granulação grosseira e colunas do material fundido.

Eliminação de bolhas

Aumento da tenacidade e ductibilidade do material;

Desvantagem: Necessidade de equipamento especiais e gasto de energia para aquecimento das peças

Formação de óxidos, carepas

Desgaste das ferramentas é maior e a lubrificação é difícil.

Necessidade de grandes tolerâncias dimensionais por causa da expansão e contração térmicas.

Laminação