Forjamento - Conformação Plástica - Sanguinetti.pdf

compressão entre rolos. Entretanto, durante a revolução industrial, final 4 do século XVU, a demanda por produtos de metais gerou um grande...

compressão entre rolos. Entretanto, durante a revolução industrial, final 4 do século XVU, a demanda por produtos de metais gerou um grande dcsenvolvimemo na forjaria. As invenções do maneio mccàruco c do maneio a vapor, cuja fonte primária de energia era o vapor, geraram um grande desenvolvimento na indú~tria da confonnação. Estas concepções sel'\~ram de base pam os sofi~ticados equipamentos de f01ja disponíveis FORJAMENTO atualmente: O martelo de forjar (eletro-mecànico) e a prensa de forjar (hidráulica) 4.1 Introdução 4.2 Modos de Forjamento O forjamento é o mais ant igo dos processos de conformação A confonnação plásticu de metais e ligas produzida 110r plástica de metais c ligas. Adornos c diferentes objctos metálicos foram forjamento pode ser executada de dois modos tradicionais. Dependendo encontrado> cm sítios arqueológicos nas terras bíblicas, evidenciando-se da forma (geometria) ~ do nlvel de precisão requerida pela pcç;1 que povos pré-históricos (8.000 anos AC) já produziam ar1cfatos em ouro (dimensões finais), o forjamento poderá ser realizado em matriz aberta ou e cobre por martelarnento. Naquela época, a trabalhabilidade destes em matri:>: fechada. Em algum tipo de forjado, as duas fonnas são materiais não-refinados era limitada apenas por suas impurezas. A arte do necessárias. onde o forjamento em matriz aberta sel'\ e como etapa refino de minérios de ouro c cobre por fusão era completamente preliminar para o forjamento cm matriz fechada. Em ambos os modos de desconhecida c. até mesmo, o conhecimento de que estel> metais forjamento. o material deve ser conformado em temperaturas superiores ã endureciam por manelamento, só surgiu muitos séculos depois. temperatura de recristaliznção pa.ra manutenção da tensão de escoamento Nessa fase da nossa pré-história, o homem, movido pela abaixo dos valores críticos. Após cada etapa de defonnação, o material necessidade de aumentar a resistência dos materiais sem comprometer a deve ser reaquecido para recristalização c. em seguida, ser novamente trnbalhabilidadc, passou a produzir ligas de cobre com estanho , dando dcfonnado. numa scqll~ncia tcrmomccãnica intermitente até que a forma início a famosa idade do bronze ( 1.300 anos AC). Um século depois, final seja obtida. A figura 4. 1 mostra de fonna esquemática o ciclo experimentos com ferro e carbono, fez surgir a idade do ferro ( 1200 anos termomecânico de um forjamento. AC). A razGo para esta distância cronológica entre o cobre e o ferro, deveu-se ao fato de que o homem ainda não conhecia a arte da fusão e refino do minério de ferro, por ocorrer em temperat uras muito mais T elevadas que as temperaturas do cobre. Os grandes mu>cus de um modo geral, purticulannente os museus do ferro na Europa. exibem em seus acel'\ os curioS8!. peças e artefatos em liga~ metálicas que os nossos antepassados de diferentes épocas ja produ7iram, em sua grande maioria, por mane lamento. Com o passar dos séculos. a moldagem de mctai; c ligas com martelo e bigorna foi gradativamente evoluindo e, já a partir do século XIII, surgiram os primeiros martelos mecânicos movidos à traçào animal ou por rodas d'água. Na idade média. inc luindo-se o período renascentista, pouca contribuição foi dada ao forjamento. Mas por outro lado. baseadas nas concepções de Leonardo da Vinci, surgiram outras Figura 4.1· Ciclo tcn11omcc6nico aplicado a um fo~jan1cn1o. máquinas ferramentas para conformação de metais c ligas por  A defonnação em temperaturas abaixo da temperatura de quando se tocam, atuam como batentes ou falsas matrizes, elevando recristalização deve ser evitada para não causar danos a matriz, nem assintoticaruente o valor da carga, sem que oenhuma defonnação fissuras no material. Independentemente do modo de forjamento, a adicional seja produzida (fig. 4.3). aplicação de um lubriticante ! desmoldante se faz necessária em cada passo do processo. Tradicionalmente, uma solução aquosa com grafite em p suspensão pode ser utilizada para este tim. A pulverização desta mistura grafite/solução sobre a matriz e o punção, além de refrigerar, impede o Após o encontro dos batentes caldeamento do material com as superficies internas das ferramentas. o valor d3 carg Figuro 4.5 Modificação produzida por tratamento tcnnomccânico. 4.2.2 Forjamento em Matrizes ( lU) O f11~jamento de peças de geometria complexas é real izado em matrizes fechadas. As ferramentas, matriz e punçcio, SÜl) feitas a partir de um bloco bipartido que. quando fechado, fonna um bloco unico no qual o material fica confinado cm sua cavidade (fig. 4.6). A cavidade comum em ambas as partes deve ser cuidadosamente projetada e usinada para garamir as tolerâncias dimensionais da peça forjada. figura 4.7 Seqliêncin de lbtjnmcnto - I. U ~lU forjamento livre; I V tbrjumcnto cm matri~ fechada. A partit· do bloco (1), os ~ntalhes no bloco (li) ;cro feitos Figura 4.6 Forjamento em matriz fechada progressivamente por manclamcnto. Em seguida, o bloco entalhado ( 11) ~ forjado livremente até ''dquirir a configuração de bloco (IIJ). Finalmente, cotu A dcformaçao em matrizes exige ainda estudos reológicos pré-fo~ma (lll) é forjada cm matriz fechada (em uma ou mais etapas), preliminares para garantir o preenchimento completo do molde. sem assummdo a forma final ( IV). desperdícios de material e com o menor esforço possível do equipamento. Algumas ve7es, o projeto de foljamento de uma peça deve ser No foljamento em matriz fechada. a dificuldade de escoamento subdividido em diversas etapas, onde são produ7idas configurações do metal no seu mterior, quando gerada por imposições geométricas. intenncdiâri~ até que se chegue a forma final da peça. pode até tomar as etapas intermediárias muito mais complexas que a.~ Algumas destas configurações intenncdiúrias pod~m :.er obtidas etapas finais para o acabamento. Toda a atenção deve ser feita para que, por forjamento livre. embora o acabamento do foljado deva ser feito em durante o escoamento, n~o sejam produzidos dobramentos do metal sobre matrizes fechada.~, conforme a il ustração da figurd 4.7. si mesmo (gota fria). sem {lUC a:. superficies em contato se fundam por caldeamento. Este problema pode ocorr~r em matrizes com arrestas muito agudas, atrito elevado ou ainda resfriamento exc-essivo na região onde a ,!,farte/o de j01jar - É uma prensa mecânica (fig. 4.9) que aplica golpes gota fria foi produzida. rápidos sobre a supertlcie de um metal, promovendo seu escoamento. A dificuldade para se resolver analiticamente a rcologia Neste equipamento, as variações nas taxas de defonnação estão (condições de escoamento) de um forjado de geometria complexa é algo condicionadas às variações de velocidade do motor de acionamento ou de bastante comum no dia-a-