ATPS processos de fabricação 2

ATPS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 2

ETAPA 1

Aula-tema: Processo de Fabricação por Trabalho Mecânico.

Esta atividade é importante para que você e sua equipe conheçam os diversos tipos de

Processos de Fabricação por Trabalho Mecânico (também conhecidos como Processos de

Conformação Plástica ) existentes e aprendam a definir os tipos de processos mais adequados

de acordo com as características de cada processo para as peças indicadas.

As características básicas para os dois brinquedos objetos de estudo, estão descritos

nas Tabelas 1 e 2, deste ATPS.

Passo 1 (Equipe)

Ler e estudar sobre os “Processos de Fabricação por Trabalho Mecânico” ou “Processos de

Conformação Plástica”. Estes processos têm como objetivo a modificação de um corpo

metálico, com o fim de lhe conferir uma forma definitiva. Neste tipo de processo o material

metálico é trabalhado dentro de sua região plástica. Os principais processos dentro do grupo

de processo de fabricação por trabalho mecânico são: Laminação, Estampagem, Forjamento,

Extrusão e Trefilação.

Entende-se como conformação dos metais a modificação de um corpo metálico para outra forma definida.

Os processos de conformação podem ser divididos em dois grupos: processos mecânicos, nos quais as modificações de forma são provocadas pela aplicação de tensões externas, e processos metalúrgicos, nos quais as modificações de forma estão relacionadas com altas temperaturas.

Os processos mecânicos são constituídos pelos processos de conformação plástica, para os quais as tensões aplicadas são geralmente inferiores ao limite de resistência à ruptura do material, e pelos processos de conformação por usinagem, para os quais as tensões aplicadas são sempre superiores ao limite mencionado, sendo a forma final, portanto, por retirada de material. Devido a sua natureza, esses processos são também denominados “Processos de Conformação Mecânica”.

Os processos metalúrgicos subdividem-se em conformação por solidificação, para os quais a temperatura adotada é superior ao ponto de fusão do metal e a forma final é obtida pela transformação líquido-sólido, e conformação por sinterização, em que a temperatura de processamento é inferior ao ponto de fusão do metal (metalurgia do pó).

É importante o estudo dos processos de conformação plástica dos metais porque mais de 80% de todos os produtos metálicos produzidos são submetidos, em um ou mais estágios, a tais processos.

Os processos de conformação plástica dos metais permitem a obtenção de peças no estado sólido, com características controladas, através da aplicação de esforços mecânicos em corpos metálicos iniciais que mantêm os seus volumes constantes. De uma forma resumida, os objetivos desses processos são a obtenção de produtos finais com especificação de: a) dimensão e forma; b) propriedades mecânicas; c) condições superficiais

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA DOS METAIS - Fundamentos e Projetos Prof. Dr. Otávio Fernandes Lima da Rocha - Coordenação de Metalurgia –CEFET/PA 2 conciliando a qualidade com elevadas velocidades de produção e baixos custos de fabricação.

Os processos de conformação plástica podem ser classificados de acordo com vários critérios: a) quanto ao tipo de esforço predominante; b) quanto à temperatura de trabalho; c) quanto à forma do material trabalhado ou do produto final; d) quanto ao tamanho da região de deformação (localizada ou geral); e) quanto ao tipo de fluxo do material (estacionário ou intermitente); f) quanto ao tipo de produto obtido (semi-acabado ou acabado). Os processos quanto ao tipo de esforço predominante podem ser classificados em: a) processo de conformação por compressão direta; b) processo de conformação por compressão indireta; c) processo de conformação por tração; d) processo de conformação por cisalhamento; e) processo de conformação por flexão. a Figura 1.1. apresenta de forma esquemática esses processos.

Nos processos de conformação por compressão direta, predomina a solicitação externa por compressão sobre a peça de trabalho.

Nos processos de conformação por compressão indireta, as forças externas aplicadas sobre a peça podem ser tanto de tração como de compressão, mais as que efetivamente provocam a conformação plástica do metal são de compressão indireta, desenvolvidas pela reação da matriz sobre a peça.

O principal exemplo de processo de conformação por tração é o estiramento de chapas, em que a peça toma a forma da matriz através da aplicação de forças de tração em suas extremidades.

Os processos de conformação por cisalhamento envolvem forças cisalhantes suficientes para romper o metal no seu plano de cisalhamento. Os melhores exemplos desse tipo de processo são a torção de barras e o corte de chapas.

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Figura 1.1 – Esquema simplificado da classificação dos processos de conformação.

Em relação à temperatura de trabalho, os processos de conformação podem ser classificados em processos com trabalho mecânico a frio e com trabalho mecânico a quente. Quando a temperatura de trabalho é maior que a temperatura que provoca a recristalização do metal, o processo é denominado como trabalho a quente e, abaixo dessa temperatura, o trabalho é denominado como a frio.

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No trabalho mecânico a frio, provoca-se o aparecimento no metal do chamado efeito de encruamento, ou seja, o aumento da resistência mecânica com a deformação plástica. O trabalho mecânico a frio permite aumentar a resistência mecânica de certos metais não-ferrosos que são endurecíveis por tratamentos térmicos. No trabalho mecânico a quente, a deformação plástica é realizada