Conformação Plástica Dos Materiais

INTRODUÇÃO

Conformação é um processo mecânico pelo qual se obtém peças utilizando a deformação dos materiais. Plasticidade é a propriedade mecânica de certos materiais de mudar de forma irreversível ao ser submetido a uma tensão. Unindo o processo de conformação com a propriedade mecânica de plasticidade dos metais, foi possível modificar a forma de corpos metálicos para outras formas definidas. A conformação plástica permite produzir peças no estado sólido, com características controladas, através da aplicação de esforços mecânicos em corpos metálicos iniciais que mantém seus volumes constantes. Vale salientar que nos processos de conformação plástica não é retirado material durante o processo. Na conformação plástica as tensões aplicadas são geralmente inferiores ao limite de resistência à ruptura do material, sendo a forma obtida no final por deformação plástica. A conformação plástica consiste em aplicar forças externas nos metais que respondem com mudanças permanentes de dimensões. Alem das mudanças de dimensões outro resultado obtido através da conformação plástica é a alteração nas propriedades do metal em relação aquelas anteriormente ao processo. Os fenômenos físicos que descrevem uma operação de conformação plástica são de difícil expressão através de relações quantitativas, o fluxo de metais, o atrito na interface ferramenta-peça, a geração e a transferência de calor durante o fluxo plástico do metal e seu relacionamento com a microestrutura, as propriedades e as condições são difíceis de prever e analisar. Frequentemente varias operações intermediarias de preconformação, são necessárias para transformar a geometria inicial simples em uma complexa, sem causar danos ao material ou prejudicar suas propriedades.

CONFORMAÇÃO PLÁSTICA

1. Tipos de Esforço Predominante

1.1 Processo de Conformação por Compressão Direta

Nos processos de conformacao por compressao direta, predomina a solicitacao externa por

compressão sobre a peca de trabalho. Nesse grupo podem ser classificados os processos de

forjamento (livre e em matriz) e laminacao (plana e de perfis).

1.2 Processo de Conformação por compressão Indireta

Nos processos de conformação por compressão indireta, as forças externas aplicadas sobre a peça podem ser tanto de tração como de compressão. Porém os que efetivamente provocam a conformação plástica do metal são de compressão indireta, forças desenvolvidas pela reação da matriz sobre a peça, os principais processos que se enquadram nesse grupo são a trefilasão e a extrusão de tubos e fios e a estampagem profunda de chapas. No processo de trefilação a solicitação externa é de tração e nos processos de extrusão e embutimento de chapas é de compressão. Nesse último processo, porém, somente parte da peça é submetida a esse tipo de esforço.

1.3 Processo de Conformação por Tração

No processo de conformação por tração, como exemplo podemos o estiramento de chapas em que a peça toma a forma da matriz por meio da aplicação de força de tração em suas extremidades.

1.4 Processo de conformação por cisalhamento

Esse processo consiste em colocar o material a ser conformado entre duas facas de corte de aço especial. A faca inferior é fixa e a superior é dotada de movimento ascendente/descendente. O esforço cortante é produzido pelo movimento descendente da faca superior que a penetrar no material a ser cortado, cria uma zona de deformação, o corte por cisalhamento, uma região fraturada com ruptura por tração e uma rebarba.

1.5 Processo de conformação por Flexão

Nesse processo as modificações são obtidas mediante a aplicação de um momento fletor. Este principio é utilizado para dobrar chapas, barras e outros produtos. Como exemplo temos o processo de dobramento livre, dobramento de borda, dobramento de matriz e calandragem.

2 CLASSIFICAÇÃO QUANTO A TEMPERATURA DE TRABALHO

2.1 Trabalho Mecânico a Frio

Nesse processo 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 não são endurecíveis por tratamento térmico.

2.2 Trabalho Mecânico a Quente

No trabalho mecânico a quente, a deformação plástica é realizada numa faixa de temperatura, e durante um determinado tempo, o encruamento é eliminado pela cristalização do metal. O metal na sua condição encruada possui energia interna elevada em relação ao metal não deformado plasticamente, aumentando-se a temperatura, há uma tendência do metal a condições mais estáveis de menor energia interna.

3.PROCESSOS E PRODUTOS DE CONFORMAÇÃO PLÁSTICA

3.1 Laminação

A laminação é um processo de conformação plástica em que consiste na passagem de um corpo sólido entre dois cilindros que giram a mesma velocidade periférica mas em sentidos contrários, tendo o corpo da peça inicial maior do que a distância entre as superfícies laterais dos cilindros, que sofre uma deformação plástica na passagem entre os cilindros, que resulta na redução da secção transversal e no aumento de seu comprimento e largura como mostra a figura 1.

Fig.1

No processo de laminação a força usada é a compressão direta o trabalho a quente e os produtos resultantes do processo, no caso do aço, são as placas, chapas, barras e perfis e no caso dos metais não ferrosos são placas, chapas e barras.

3.2 Trefilação

É um processo de conformação