Aulas 8 e 9 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disc.: Processos de Fabricação II Prof. Jorge Marques Aulas 8 e 9 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO Referências: CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II Telecurso 2000. Processos de Fabricação. BRESCIANI, E. F. et. al. ; Conformação plástica dos metais.
CONCEITOS Laminação é um processo de conformação que consiste na passagem de um corpo sólido entre dois cilíndricos que giram à mesma velocidade periférica, mas em sentido contrário, forçando-o a reduzir espessura. Para se obter uma determinada dimensão do corpo, deve-se submeter a peça a sucessivos passes através dos cilindros, com distâncias entre si decrescentes.
ILUSTRAÇÃO
FORÇAS E RELAÇÕES Na laminação a passagem da peça pelos cilíndricos ocorre através da ação da força de atrito que atua na superfície de contato entre peças e os cilíndricos. Essa força é proporcional ao ângulo de contato. O volume do material se mantem constante (a variação de volume por eliminação de microbolhas, por exemplo, é desprezível); Volume Entrada = Volume de Saída
FORÇAS E RELAÇÕES
FORÇAS E RELAÇÕES α < arctgµ O arraste ocorre por atrito. Então, caso o ângulo de ataque (α) seja demasiadamente grande, o cilindro desliza sobre a peça e não haverá laminação. É preciso que: tgα < µ α < arctgµ µ = coeficiente de atrito entre o material a ser laminado e o cilindro de laminação
RELAÇÕES E FORÇAS Volume de entrada = Volume de Saída hebele = hsbsls h, b e l são, respectivamente a altura (espessura), a largura e o comprimento. Os índices e e s referem-se a posição (entrada e saída, respectivamente) de um determinado volume do material em laminação. Sendo comprimento pelo tempo igual a velocidade (v) e desprezando-se a variação da largura, tem-se: heve = hsvs Nota: a largura é geralmente controlada e mantida constante.
RELAÇÕES E FORÇAS
FORÇAS E RELAÇÕES
Exercícios Num passe de laminação, deseja-se reduzir de 50 mm para 30 mm a espessura de uma placa, cujo comprimento inicial é 1200 mm. Sendo µ = 0,18 o coeficiente de atrito entre o cilindro e o metal a ser laminado e ve = 5 m/s a velocidade de entrada nos laminadores. Pede-se para determinar: O máximo ângulo de ataque possível. O diâmetro mínimo dos cilindros de laminação. A velocidade de saída. O comprimento final do produto laminado.
Laminação a quente e a frio Em todos os processos de conformação, a distinção entre quente e frio é marcado pela temperatura de recristalização. QUENTE = temperatura superior à temperatura de recristalização. FRIO = temperatura igual ou inferior à de recristalização;
Laminação a quente A laminação de desbaste é normalmente realizada a quente. Este processo possibilita: Maior ângulo de ataque (maior redução por passe), pois, com o aumento da temperatura, µ também aumenta. Menor esforço mecânico nos laminadores: o material fica mais maleável com o aumento da temperatura. No caso dos aços, o aumento da maleabilidade é mais significativo, devido a mudança sa estrutura cristalina de CCC para CFC.
Laminação a quente Laminação de desbaste (a quente), continuação: Recristalização automática, os passes seguintes não necessitam de procedimentos de recristalização. Por outro lado, na laminação a quente: Exige mais adição de calor. Há grande oxidação (perdas no material). Deixa superfícies mal acabadas.
Laminação a frio Utiliza-se na laminação de acabamento: Produz encruamento, melhorando a resistência mecânica. Para sequência de passes é necessário recristalizar entre etapas de encruamento. Possibilita superfícies bem acabadas
LAMINADORES Os laminadores são classificados de acordo com o número e arranjo de cilíndricos e os três tipos principais são os laminadores duo, trio e quádruo. Nos cilindros de laminação podem-se distinguir nele três partes básicas; corpo, pescoço e apoio.
ILUSTRAÇÃO
LAMINADORES
LAMINADORES
LAMINADORES
LAMINADORES
LAMINADORES
LAMINADORES
LAMINADORES
LAMINADORES
PROCESSO
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PROCESSO Figuras 2.15 e 2.16 - ilustram a seqüência de processamento em instalações de laminação a frio de chapas
PROCESSO Figuras 2.15 e 2.16 - ilustram a seqüência de processamento em instalações de laminação a frio de chapas
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PRODUTOS
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PRODUTOS Projetos dos passes de laminação
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PRODUTOS Quanto a classificação dos produtos laminados pode-se classificar em: produtos semi-acabados ( blocos, placas, tarugos etc.) e produtos acabados planos: perfis, trilhos etc. e não-planos: barras, fio-máquina, tubos sem costura etc.
PRODUTOS Ilustração de produtos laminados
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Defeitos de Laminação