CONFORMAÇÃO MECÂNICA - TUBOS COM E SEM COSTURA

2017

PAULO ROGÉRIO DA FONSECA – RA.:9927001181

MANUFATURA MECÂNICA – CONFORMAÇÃO DOS METAIS

Definição do Processo de Conformação de Tubos com Costura ou sem Costura

Trabalho apresentado a disciplina de Manufatura Mecânica – Conformação dos Metais do Curso de Engenharia de Produção da Faculdade Anhanguera de Caxias do Sul, sob orientação do Professor Samuel Ramos.

Caxias do Sul – Rio Grande do Sul

2017

LISTAS DE FIGURAS

Figura 1 - Processo Mannesmann; do lado esquerdo, destaque para a cavidade em barra arredondada produzida por meio da aplicação de carga sobre o tubo. Do lado direito, destaque para penetração do mandril na barra arredondada e consequente aplicação do material. (3) 9

Figura 2 – Laminador Assel (4) 11

Figura 3 - Fluxograma do processo de laminação Assel (4) 11

Figura 4 - Equipamento utilizado no processo Diescher (4) 12

Figura 5 - Extrusão de tubos sem costura (3) 14

Figura 6 - Furador presente no laminador "Heavy Duty" (4) 17

Figura 7 - Equipamento utilizado e sequência de operações do processo de laminação rotacional (4) 18

Figura 8 - Representação esquemática do processo "Push Bench" (4) 19

Figura 9 – Esquema do processo Fretz - Moon (4) 21

Figura 10 - Processo de soldagem por CA de baixa frequência (4) 23

Figura 11 - Conversão de chapa em tubo com costura ausente (4)............... 25

Figura 12 - Estágios do processo de geração de tubo com maior detalhe (4) 25

Figura 13 - Diagrama contendo o processo por indução (4) 26

Figura 14 – Processo de corrente aplicada de maneira convencional (4) 27

Figura 15 - Processos de conformação realizados na produção de tubos com costura por soldagem por fusão 28

Figura 16 - Atuação da prensa U no processo U-O-E (6) 29

Figura 17 – Processo de soldagem a arco submerso (6) 31

Figura 18 - Síntese do processo U-O-E (6) 31

Figura 19 - Processo de produção de tubo espiral e suas etapas (7) 33

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Intervalos de temperatura adequados para a extrusão a quente de diferentes metais e ligas (3) 13

Tabela 2 – Normas Técnicas para Tubos com Costura (3) 34

Tabela 3 – Normas Técnicas para Tubos sem Costura (3) 35

SUMÁRIO

LISTAS DE FIGURAS 3

LISTA DE TABELAS 3

1) BREVE HISTÓRICO DOS TUBOS COM E SEM COSTURA 5

2) TUBOS SEM COSTURA 8

PROCESSOS DE PRODUÇÃO DE TUBOS SEM COSTURA 8

2.1 Produção por tubo penetrante rotativo (processo Mannesmann)...........8

2.2 Processos por laminação cruzada (“Cross Rolling Processes”)............10

2.3 Processo por laminação Assel 10

2.4 Produção por laminação Diesher 12

2.5 Produção por extrusão 13

2.6 Processo de laminação rotacional (“Plug Rolling Process”) 15

2.7 Processo “Push Bench” 19

3) TUBOS COM COSTURA 20

PROCESSOS DE PRODUÇÃO DE TUBOS COM COSTURA 20

PROCESSOS DE PRODUÇÃO VIA SOLDAGEM POR APLICAÇÃO DE PRESSÃO 22

3.1 Processo Fretz-Moon 20

3.2 Processos de soldagem por resistência elétrica 21

PROCESSOS DE PRODUÇÃO VIA SOLDAGEM POR FUSÃO 27

3.3 Processo U-O-E 29

3.4 Produção de tubos espirais 32

REFERÊNCIAS 39

1) BREVE HISTÓRICO DOS TUBOS COM E SEM COSTURA

Embora seja utilizado atualmente em aplicações de alta tecnologia e que demandam alta performance, o emprego de tubos é realizado desde milhares de anos atrás e, ao longo da história da humanidade, integrou equipamentos diversos que contribuíram desde a fixação do nômade pelo domínio da agricultura até o desenvolvimento das cidades, geração da energia a partir do vapor e os avanços observados na atualidade.

Diversos são os exemplos de civilizações da antiguidade que usufruíam de tubos em aplicações cotidianas; entre 3000 e 2000 a.C., os chineses confeccionavam tubos a partir do caule de bambu para abastecer os vilarejos com água; o sistema de abastecimento contava também com válvulas feitas de madeira para controlar o fluxo fornecido. Além dessa, os tubos de bambu também eram usados no transporte de gás natural – nesse caso, eles eram envolvidos com cera para prover certa vedação ao sistema de condução. (1)

Há quase 5000 anos atrás, os egípcios irrigavam os campos e supriam suas cidades com água para consumo humano também através de tubos; a diferença reside no material que compunham os mesmos: no templo de Sahuri, há alguns anos, descobriu-se cerca de 400 jardas (cerca de 365 metros) de tubos de cobre. Os tubos eram construídos a partir da montagem de seções longas de 16 polegadas (40 cm aproximadamente) geradas por marteladas sobre chapas de 1/16 polegadas (valor próximo de 1,5 mm) dentro de cilindros. (1)

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