Aulas 8 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO – parte 1 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disc.: Processos de Fabricação II Prof. Jorge Marques Aulas 8 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO – parte 1 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 praticamente constante; pois, a variação de volume por eliminação de “microbolhas” 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 𝐹= 𝐴 𝐵 𝑃 (𝑙) 𝑑𝑙

FORÇAS E RELAÇÕES Desenho Esquemático do sistema de acionamento de um laminador Fonte: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/10090/10090_3.PDF

Força de Laminação A determinação exata das forças necessárias para a laminação é muito complexa. Modelos matemáticos foram desenvolvidos para isso. Uma das Fórmulas é a de Dieter (1976): 𝐹= 2 3 𝜎 𝑒𝑠𝑐 1 𝑄 𝑒 𝑄 −1 𝑏 𝑅( ℎ 𝑒 − ℎ 𝑠 ) 𝑄= 𝜇𝑅𝛼 ℎ 𝑒 − ℎ 𝑠 𝐹 = força média de laminação (N). 𝜎 𝑒𝑠𝑐 = tensão de escoamento do material laminado(N/mm²). 𝑏 = largura da placa (mm) 𝑇 = torque médio do motor de laminação 𝜂 = rendimento do sistema de transmissão

Exercícios 1) 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.

Exercícios 2) Reconsidere o exercício anterior e determine a força necessária de laminação; dados: Largura da placa = 200 mm 𝜎 𝑒𝑠𝑐 = 350 N/mm² 𝛼=0,8 𝛼 𝑚á𝑥 (em radianos) 𝑅= 𝑅 𝑚𝑖𝑛 (calculado no exercício anterior)