DISCIPLINA: TECNOLOGIA MECÂNICA Prof. Franklin Delano.

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1 DISCIPLINA: TECNOLOGIA MECÂNICA Prof. Franklin Delano

2 Metodologia utilizada  Aulas expositivas em sala de aula ou laboratório  Aulas Práticas no laboratórioAvaliação  02 provas de conteúdo Material de estudo  www.fdelado.blogspot.com.br www.fdelado.blogspot.com.br  Livros e Apostilas específicos do assunto  Sites diversos Contato: Franklin@ifba.edu.br Programação Semestral

3 B REVE H ISTÓRICO Os processos de conformação mecânica tem sua origem na pré-história. Antes de 4000AC os homens das cavernas empregavam ouro e cobre nativos e meteoritos ricos em ferro, sem fundi-los, para a confecção de pequenos artefatos metálicos. Este metais eram martelados para adquirirem a forma desejada e endurecerem (encruarem).

4 C ONFORMAÇÃO M ECÂNICA alteram a geometria do material forças aplicadas por ferramentas adequadas Os processos de conformação mecânica alteram a geometria do material através de forças aplicadas por ferramentas adequadas que podem variar desde pequenas matrizes até grandes cilindros, como os empregados na laminação. temperatura conformação mecânica trabalho a frio, a morno e a quente Em função da temperatura e do material utilizado a conformação mecânica pode ser classificada como trabalho a frio, a morno e a quente. características especiais Cada um destes trabalhos fornecerá características especiais ao material e à peça obtida. composição química estrutura metalúrgica grau de deformação, a velocidade de deformação e a temperatura em que o material é deformado. Estas características serão funções da matéria prima utilizada como composição química e estrutura metalúrgica (natureza, tamanho, forma e distribuição das fases presentes) e das condições impostas pelo processo tais como o tipo e o grau de deformação, a velocidade de deformação e a temperatura em que o material é deformado.

5 O QUE É CONFORMAÇÃO ? Conformação é o processo mecânico onde se obtém peças através da compressão de metais sólidos em moldes, utilizando a deformação plástica da matéria-prima para o preenchimento das cavidades dos moldes.compressãometaismoldesdeformação O processo pode ou não ser executado com o aquecimento da materia-prima, para facilitar o processo ou para modificar as características mecânicas da peça final. aquecimento

6 V ARIÁVEIS DO PROCESSO Matéria prima: Composição química Microestrutura Propriedades mecânicas Acabamento superficial Ferramenta: Geometria Dimensões Material empregado Acabamento superficial Equipamento: Capacidade Velocidade Forma de atuação Processo: Temperatura Lubrificação Taxa de deformação Grau de deformação Produto: Microestrutura Propriedades mecânicas Acabamento superficial Geometria e dimensões.

7 PROCESSOS DE FABRICAÇÃO  Fundição  Fundição - Metal líquido é vazado em moldes cuja cavidade possui a geometria do corpo sólido (peça, componente) que se deseja obter. Laminação  Laminação - é o processo de conformação mecânica que consiste em modificar a seção transversal de um metal na forma de barra, lingote, placa, fio, ou tira, etc., pela passagem entre dois cilindros Extrusão  Extrusão - o material é forçado através de uma matriz, de forma similar ao aperto de um tubo de pasta de dentes.  Trefilação  Trefilação - é uma operação em que a matéria-prima é estirada através de uma matriz em forma de canal convergente (FIEIRA ou TREFILA) por meio de uma força trativa aplicada do lado de saída da matriz. Forjamento  Forjamento - é o nome genérico de operações de conformação mecânica efetuadas com esforço de compressão sobre um material dúctil, de tal modo que ele tende a assumir o contorno ou perfil da ferramenta de trabalho. Estampagem  Estampagem - é o processo de transformação mecânica que consiste em conformar um disco plano ("blank") à forma de uma matriz, pela aplicação de esforços transmitidos através de um punção.

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9 TEMPERATURA na CONFORMAÇÃO Classificados: Operações de trabalho a quente - aquele que é executado em temperaturas acima de 0,5Tf a morno - executado na faixa compreendida (grosseiramente) entre 0,3 e 0,5 Tf, e a frio - aquele que é executado entre 0 e 0,3 Tf O trabalho a quente é definido como a deformação sob condições de temperatura e taxa de deformação tais que processos de recuperação e recristalização ocorrem simultaneamente com a deformação. De outra forma, o trabalho a frio é a deformação realizada sob condições em que os processos de recuperação e recristalização não são efetivos. No trabalho a morno ocorre recuperação, mas não se formam novos grãos (não há recristalização).

10 VANTAGENS DO TRABALHO A QUENTE Menor energia requerida para deformar o metal, já que a tensão de escoamento decresce com o aumento da temperatura; Aumento da capacidade do material para escoar sem se romper (ductilidade); Homogeneização química das estruturas brutas de fusão (e.g., eliminação de segregações) em virtude da rápida difusão atômica interna; Eliminação de bolhas e poros por caldeamento; Eliminação e refino da granulação grosseira e colunar do material fundido, proporcionado grãos menores, recristalizados e equiaxiais; Aumento da tenacidade e ductilidade do material trabalhado em relação ao bruto de fusão. TEMPERATURA na CONFORMAÇÃO

11 DESVANTAGENS DO TRABALHO A QUENTE Necessidade de equipamentos especiais (fornos, manipuladores, etc.) e gasto de energia para aquecimento das peças; Reações do metal com a atmosfera do forno, levando as perdas de material por oxidação e outros problemas relacionados (p.ex., no caso dos aços, ocorre também descarbonetação superficial; metais reativos como o titânio ficam severamente fragilizados pelo oxigênio e tem de ser trabalhados em atmosfera inerte ou protegidos do ar por uma barreira adequada); Formação de óxidos, prejudiciais para o acabamento superficial; Desgaste das ferramentas é maior e a lubrificação é difícil; Necessidade de grandes tolerâncias dimensionais por causa de expansão e contração térmicas;

12 TEMPERATURA na CONFORMAÇÃO

13 QUESTIONÁRIO Qual a vantagem em realizar a conformação mecânica a frio? Quais as variáveis que interferem no processo de conformação mecânica? Como a conformação mecânica pode ser classificada? Por que deve-se fazer utilizar processo de conformação mecânica?