Forjamento Curso - Desenho de Projetos Nome - Wilton W ilton de O. Costa N° / Turma – 31 / M2D
Tópicos • • • • • • •
Breve histórico; Definição; Tipos; Matrizes; Produtos; Considerações finais; Referências.
Breve histórico •
Acredita-se que os forjamentos mais antigos tenham se iniciado no Egito e na Ásia por volta de 4.000 a.C. ou ainda antes. Ferro e bronze fundidos foram forjados por esses homens da antiguidade para produzir ferramentas manuais, instrumentos e armas grosseiras, como facas, adagas e lanças. A substituição do braço do ferreiro ocorreu nas primeiras etapas da Revolução Industrial.
Definição •
Forjamento é um processo de conformação mecânica que deforma o material por martelamento ou prensagem, de forma que ele tende a assumir o contorno ou perfil da ferramenta de trabalho.
TIPOS DE FORJAMENTO
Forjamento a frio •
Consiste em um amassamento de um corpo rígido, que é levado a uma forma desejada pelo deslocamento relativo das partículas do material sólido. O volume do material que participa da conformação permanece inalterado, não havendo perda de material.
Forjamento a quente •
O processo ocorre a uma temperatura acima da temperatura de recristalização do material. Na etapa de conformação final, ocorre a formação de rebarba, devido ao excesso de material.
Matrizes para forjamento •
A matriz de forjamento é a responsável por fornecer o formato final da peça forjada. De acordo com o tipo de matriz usada, o forjamento pode ser classificado em forjamento em matrizes abertas (ou forjamento livre) e forjamento em matrizes fechadas.
Matriz aberta •
O forjamento em matriz aberta (ou forjamento livre) consiste de operações de conformação por forjamento com a finalidade de produzir peças acabadas de feitio simples ou redistribuir a massa de uma peça bruta para facilitar a obtenção de uma peça com uma geometria mais complexa.
Exemplo de operações de forjamento livre: •
- Compressão direta do material entre um par de ferramentas de face plana ou côncava, visando primariamente reduzir a altura da peça e aumentar a sua secção transversal Recalque
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- A partir de uma matriz com espaço menor que a peça a ser trabalhada, é feito um aumento no comprimento de uma peça à custa da sua espessura Estiramento
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Variedade de estiramento em que se reduz a secção de uma porção intermediária da peça, por meio de uma ferramenta ou impressão adequada Encalcamento
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- Visa soldar duas superfícies metálicas limpas e aquecidas, postas em contato e submetidas à compressão Caldeamento
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- Visa produzir uma impressão bem definida na superfície de uma peça, sendo usada na fabricação de medalhas, talheres e outras peças pequenas, bem como para gravar detalhes de diversos tipos em peças maiores Cunhagem
Matriz fechada •
No forjamento em matriz fechada, a peça é deformada entre duas metades de matriz que dão a forma desejada ao metal, sendo possível obter tolerâncias dimensionais mais estreitas que no processo de forjamento livre.
Produtos
Considerações finais •
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Tanto o forjamento a quente quanto a frio são amplamente utilizados, sendo que, em diversos momentos, são usados em uma mesma peça. Dependendo do tipo de processo aplicado, pode-se gerar perda mínima do material, boa precisão dimensional e melhora das propriedades mecânicas da peça conformada. O forjamento a quente tem a vantagem de requerer menor força para deformar o metal, além de aumentar a capacidade de o material escoar sem se romper (ductilidade) e obter uma estrutura final mais homogênea devido à rápida difusão atômica interna, porém tem alto gasto energético para aquecê-lo e de formação de óxidos que prejudicam o acabamento superficial; já o forjamento a frio tem como vantagem uma menor quantidade de matéria-prima requerida e boa precisão dimensional, porém necessita-se de prensas de maior capacidade e só é aplicável em lotes grandes de peças. Em alguns casos, principalmente no processo a frio, as peças forjadas são submetidas a tratamentos térmicos posteriores com a finalidade de remoção das tensões internas introduzidas durante o forjamento e o resfriamento do forjado, homogeneização da estrutura da peça forjada e melhoria de sua usinabilidade e de suas propriedades mecânicas. Os principais tratamentos térmicos empregados em produtos de aços forjados são recozimento e normalização que visão melhorar as propriedades mecânicas e a usinabilidade dos forjados.
Bibliografia •
Callister, JR. Willian D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. 7ª ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2008.
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Schaeffer, Lirio. Forjamento: Introdução ao Processo. Porto Alegre: IL, 2001.
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[3] http://www.norbertocefetsc.pro.br/pfb_conformacaoi.pdf.
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[4] http://pt.wikipedia.org/wiki/Forjamento.
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[5] Cleber Pereira Fenili, Avaliação de forjamento a quente, a morno e a frio, Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC / Departamento de Engenharia de Materiais.
