Aulas 6 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO

Apresentação em tema: "Aulas 6 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO"— Transcrição da apresentação:

1 Aulas 6 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO
PUC-GO ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO Disc.: Processos de Fabricação Prof. Jorge Marques Aulas 6 Processos de Conformação Mecânica LAMINAÇÃO Referências: CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II Telecurso Processos de Fabricação. BRESCIANI, E. F. et. al. ; Conformação plástica dos metais.

2 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.

3 ILUSTRAÇÃO

4 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

5 FORÇAS E RELAÇÕES

6 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

7 Volume de entrada = Volume de Saída
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 o comprimento 𝒍 por unidade de 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.

8 RELAÇÕES E FORÇAS

9 FORÇAS E RELAÇÕES

10 FORÇAS E RELAÇÕES Desenho Esquemático do sistema de acionamento de um laminador Fonte:

11 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 𝑏 𝑄 𝑒 𝑄 −1 𝑅(∆ℎ) 𝑄= 𝜇𝑅𝛼 ∆ℎ 𝑇=𝐹 𝑅(∆ℎ) 𝑃=2𝜋𝑛𝑇/𝜂 𝐹 = força média de laminação (N). 𝜎 𝑒𝑠𝑐 = tensão de escoamento do material laminado(N/mm²). 𝑏 = largura da placa (mm). 𝑅 = raio do cilindro de laminação (mm). 𝑛 = rotação por segundo 𝜂 = rendimento do sistema de transmissão. 𝑇 = torque de laminação. 𝑃 = potência da laminação.

12 Exercícios 1) Num passe de laminação, deseja-se reduzir de 50 mm para 38 mm a espessura de uma placa, cujo comprimento inicial é 1200 mm. Sendo µ = 0,28 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.

13 Exercícios 2) Reconsidere o exercício anterior e determine a Potência necessária de laminação a 0,2 RPS; 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)

14 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;

15 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.

16 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.

17 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

18 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.

19 ILUSTRAÇÃO

20 LAMINADORES

21 LAMINADORES

22 LAMINADORES

23 LAMINADORES

24 LAMINADORES

25 LAMINADORES

26 LAMINADORES

27 PROCESSO

28 PROCESSO

29 PROCESSO Figuras 2.15 e ilustram a seqüência de processamento em instalações de laminação a frio de chapas

30 PROCESSO Figuras 2.15 e ilustram a seqüência de processamento em instalações de laminação a frio de chapas

31 PROCESSO

32 PRODUTOS

33 PRODUTOS

34 PRODUTOS Projetos dos passes de laminação

35 PRODUTOS

36 PRODUTOS Quanto a classificação dos produtos laminados pode-se classificar em: produtos semiacabados (blocos, placas, tarugos etc.) e produtos acabados planos: perfis, trilhos etc. e não-planos: barras, fio-máquina, tubos sem costura etc.

37 PRODUTOS Ilustração de produtos laminados

38 Defeitos da Laminação

39 Defeitos da Laminação

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