Processos De Fabricação Mecânica

Processos de Fabricação Mecânica

Fundição, Processos Primários de Fabricação, Soldagem, Estampagem, Usinagem de Metais, Proteção Superficial

Processos de Fundição

1 Introdução

Fundição é o processo para obter-se objetos vazando metal fundido em um molde preparado com o formato da peça, deixando -se o material solidificar-se por resfriamento.

A fundição é uma das indústrias mais antigas no campo de trabalho dos metais e data de aproximadamente 4.000 AC, tendo sido empregados desde esta época inúmeros métodos para obtenção da peça fundida.

Destes o mais tradicional é o da fundição em areia, que até hoje é dos mais usados. Este processo é o mais adequado para o ferro e o aço que têm altas temperaturas de fusão, podendo também ser usado, para o alumínio, latão, bronze e magnésio. Outros processos que se destacam pela sua utilização nos dias de hoje são:

•Fundição em casca (Shell Molding)

•Fundição em moldes metálicos (por gravidade ou sob pressão)

•Fundição centrífuga

•Fundição de precisão (cera perdida, moldes cerâmicos)

1.1 Importância da Fundição

Praticamente todo metal é inicialmente fundido. O lingote que dá origem a um metal trabalhado por laminação ou forjamento, é inicialmente fundido em uma lingoteira. Peças fundidas tem propriedades específicas importantes em engenharia, que podem ser: metalúrgicas, físicas ou econômicas. Por exemplo:

•As peças fundidas são muito mais baratas que as peças forjadas ou conjuntos obtidos por solda, desde que a produção passe de um certo limite mínimo, que compense o investimento no modelo necessário para a execução do molde para fundição.

•As peças fundidas são obtidas já na sua forma final ou próximo dela, economizando tempo e material.

•As peças fundidas, adequadamente projetadas, possuem propriedades mecânicas homogêneas. Assim, a sua resistência à tração, por exemplo, é a mesma em todas as direções, o que é uma característica desejável para algumas engrenagens, anéis de pistão, camisas para cilindros de motores, etc.

•O metal líquido possui a capacidade de escoar em seções finas, de projeto complicado, possibilitando assim a obtenção de formatos que seriam bastante difíceis de obter-se por outro processo.

O ferro fundido é o único metal com boas características de amortecimento, minimizando vibrações e sendo, portanto, ideal para bases de máquinas, bloco de motores, etc.

Processos Primários de Fabricação

1 Introdução

Nem sempre a estrutura de um metal obtido por fundição é adequado para determinadas aplicações que exigem altas resistências à tração e ductilidade, como é o caso, por exemplo, de perfis estruturais, chapas que serão conformadas, fios, cabos, etc.

Para obtenção de propriedades mais compatíveis com estes tipos de aplicação, os metais passam por outros tipos de processamento, que se caracterizam por trabalharem o metal através da aplicação de pressão ou choque.

Este trabalho visa duas coisas: obtenção do metal na forma desejada e melhoria de suas propriedades mecânicas, o que é obtido com o rompimento e refino da estrutura dendrítica presente nos metais fundidos.

Embora classificados como primários, estes processos podem dar origem a produtos acabados, tais como trilhos, arames, tubos, etc., mas, na maioria dos casos, é necessária a utilização de processos secundários para a obtenção da peça pronta.

Dentre os processos chamados de primários, os mais comuns são:

• Laminação

• Trefilação

• Forjamento

• Extrusão

Nestes processos, o metal pode ser trabalhado a quente ou a frio:

Podemos definir como trabalho a quente aquele feito acima da temperatura de recristalização do metal e trabalho a frio como aquele realizado abaixo desta temperatura, ou seja, na maioria dos casos, à temperatura ambiente.

Conformação a quente e a frio

Características do trabalho a quente:

•Não altera a dureza do metal; grãos deformados durante o processo, logo mudam para novos grãos não deformados.

•Nesta mudança os grãos podem ser afinados através de rompimento e reformação, o que aumenta a tenacidade do metal.

•O metal aumenta sua resistência à tração em determinada direção, uma vez que as impurezas existentes são segregadas em fibras com orientação definida.

•O trabalho a quente é mais fácil e rápido, exigindo máquinas de potência menor para sua realização, porém que resistam às altas temperaturas do processo.

•O metal pode ser deformado em formas extremas quando quente, porque a reformação contínua dos cristais elimina rupturas e trincas. Conseqüentemente as deformações são mais profundas que no trabalho a frio.

• A temperatura de trabalho deve ser acima da de recristalização, mas não muito elevada para evitar a formação de granulometria grosseira.

As temperaturas altas oxidam e formam carepa na superfície do metal e tolerâncias rigorosas não podem ser mantidas.

Características do trabalho a frio:

•O trabalho a frio é normalmente precedido do trabalho a quente, remoção de carepa, limpeza da superfície e possivelmente decapagem.

•Com este tipo de trabalho obtêm-se tolerâncias rigorosas, bom acabamento superficial e boas propriedades mecânicas.

•O trabalho a frio deve ser efetuado acima do limite de escoamento do material para que a deformação seja permanente, embora a deformação sempre sofra um pequeno decréscimo com a retirada da carga, devido ao retorno elástico. Este