FUNDAMENTOS DA CONFORMAÇÃO DOS METAIS
VISÃO GERAL
A deformação plástica é utilizada para alterar a forma de peças metálicas
MATRIZ - ferramenta que aplica tensões que excedem o limite de escoamento do metal.
A forma do metal é determinada pela geometria da matriz.
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Tensão em conformação de matais
Geralmente a deformação plástica do metal é feita por compressão.
Mas alguns processos: Esticam o metal (tensões de tração), Dobram o metal (há tração e à compressão) e Aplicam tensões de cisalhamento
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Propriedades dos materiais
O desejável é que sejam materiais com:
• Baixa tensão de escoamento
• Alta ductilidade.
São afetadas pela temperatura, quando a temperatura de trabalho é elevada:
• A ductilidade aumenta
• A tensão de escoamento diminui.
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Conformação de chapas
Conformação e operações afins são realizada em folhas de metal, tiras e bobinas.
Alta relação de área de superfície para volume de metal de partida, (o que difere da volumétrica).
Também conhecida como prensagem, pois são realizadas em prensas. Peças são chamados estampos.
Principais operações de conformação de chapas metálicas:
• Dobramento
• Estampagem
• Corte
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Conformação volumétrica
Formas iniciais de trabalho são geometrias geralmente simples.
Deformações significativas e alterações da forma maciça.
Volumétrica se refere a peças com uma área de superfície para volume relativamente baixa.
Principais processos de conformação volumétrica:
• Laminação
• Forjamento
• Extrusão
• Trefilação
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COMPORTAMENTO DOS MATERIAIS
Na região plástica, o comportamento de metal é expresso pela curva de escoamento. Que indica a localização da tensão média de escoamento em relação a tensão de escoamento
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Tensão escoamento
É o valor instantâneo da tensão necessária para continuar a deformação do material
Pois a tensão da maioria dos metais à temperatura ambiente aumenta quando deformado devido ao encruamento.
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TEMPERATURA
Trabalho a frio
Realizada à temperatura ambiente ou ligeiramente acima.
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Geralmente não é necessário o uso de nenhum (ou mínimo) maquinário.
Estas operações estão perto ou na forma final.
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ATRITO
Na maioria dos processos de conformação de metal, o atrito é indesejável, pois:
• O fluxo de metal é reduzido
• As forças e energia são aumentados
• As ferramentas se desgastam mais rápido (atrito e desgaste da ferramenta são mais graves no trabalho a quente).
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LUBRIFICAÇÃO
Lubrificantes de processamento de metais são aplicados a interface da ferramenta e peça em muitas operações de moldagem para reduzir os efeitos nocivos do atrito.
Benefícios:
• Forças
• Potencia
• Desgaste da ferramenta reduzido
• Melhor acabamento superficial
• Remove o calor do ferramental
Trabalho morno
Realizada a temperaturas acima da temperatura ambiente, mas abaixo da temperatura de recristalização.
A linha divisória entre o trabalho a frio e o trabalho morno, muitas vezes é expressa em termos de ponto de fusão
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Trabalho a quente
Realizada a temperaturas acima da temperatura de recristalização que é igual a cerca de metade do ponto de fusão
O metal continua a “amolecer” com o aumento da temperatura acima 0.5tm, aumentando a vantagem do trabalho a quente acima deste nível.
Por que à quente?
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Devido a capacidade de deformação plástica substancial (muito mais do que é possível com o trabalho a frio ou morno).
Isso acontece pois, o coeficiente de tensão (k) é menor do que a temperatura ambiente.
Ductilidade é significativamente aumentada.
Isotérmina
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Operações com o ferramental pré-aquecido para temperaturas próximas à peça.
Diminui a vida da ferramenta, porem possibilita o trabalho.
Costuma ser mais comum no forjamento.