Processos de Fabricação Mecânica

- A fabricação e montagem de componentes metálicos podem ser classificadas em cinco áreas gerais:

♣Processos para formas primárias em metais, tais como fundição, lingotamento, coquilhamento e metalurgia do pó. Em todos estes processos de fabricação o material inicialmente não tem forma definida, mas a obtém através do processo.

♣Processos de conformação dos metais, tais como laminação, extrusão, forjamento a frio e a quente, dobramento e repuxo, nos quais o metal é conformado através de deformação plástica.

♣Processos de usinagem dos metais, tais como corte em serra, torneamento, fresamento e brochamento, nos quais uma nova forma é gerada através da remoção de material.

♣Processos de tratamento dos metais, tais como tratamento térmico, anodização e endurecimento superficial, nos quais a forma do componente permanece essencialmente imutável, mas sofre mudanças de aparência e propriedades.

♣Processos de união, incluindo (a) união física, tais como aquelas por soldagem ou por difusão; e (b) união mecânica, tais como rebitamento, união eixo-cubo por contração e montagem mecânica.

- Classificação dos processos de conformação:

♣Conformação maciça: O componente passa por uma grande deformação plástica, resultando numa apreciável mudança de forma e seção transversal. A porção do componente que sofre deformação plástica é, geralmente, muito maior do que aquela que sofre deformação elástica, portanto o retomo elástico é insignificante. Exemplos de processos de conformação maciça são extrusão, forjamento, laminação e trefilação.

♣Conformação de chapas: O componente é uma chapa ou é fabricado a partir de uma chapa. A deformação normalmente causa mudanças significativas na forma, mas não na seção transversal da chapa. Em alguns casos, a magnitude da deformação plástica permanente é comparável à deformação elástica, portanto, o efeito mola ou retomo elástico pode ser significativo.

- Classificação quanto a temperatura:

♣Conformação a quente: É feita em temperaturas acima da de recristalização, permitindo grandes deformações plásticas já que o material não encrua. Por sua vez, altas temperaturas provocam uma acelerada corrosão superficial o que dá aos produtos da conformação a quente uma baixa qualidade superficial e pouca precisão dimensional.

♣Conformação a frio: É feita abaixo da temperatura de recristalização e, portanto, o material encrua, permitindo controlar a dureza e a resistência do material pelo grau de deformação plástica aplicado, além de garantimos boa qualidade superficial e boa precisão dimensional. No entanto, o encruamento limita a deformação aplicada ao material e exige maior esforço.

- Conformabilidade:

É a capacidade do material ser deformado sem apresentar ruptura, isto depende de:
♣Condições existentes durante o processo de deformação, tais como: temperatura, taxa de deformação e a história anterior de tensão e deformação.

♣Variáveis do material como: composição química, microestrutura, vazios internos e inclusões. No processo de conformação à quente, gradientes de temperatura no material, por exemplo, devido a resfriamentos locais também influenciam o fluxo metálico e os fenômenos de ruptura.

- Teoria da plasticidade:

O objetivo de aplicar a teoria da plasticidade em conformação dos metais é investigar os mecanismos de deformação plástica nos processos de conformação. Para chegar à descrição matemática manuseável da deformação do metal, várias simplificações são assumidas:

♣Deformações elásticas são negligenciadas. No entanto, quando necessário, o retomo elástico (por exemplo, no caso do efeito de mola em dobramento) e deformação elástica do ferramental (no caso de conformação de precisão com tolerâncias apertadas) devem ser consideradas.