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Forjamento
Forjamento é o processo de conformação mecânica, mediante aplicação de esforços mecânicos alterando plasticamente a forma dos materiais. O forjamento pode ser dividido em dois principais métodos: por impacto e por pressão. O forjamento pode ser classificado quanto à temperatura de trabalho, ou seja, forjamento a quente ou forjamento a frio. Forjamento a quente a peça passa por um forno para elevar sua temperatura acima da temperatura de recristalização, para depois ser forjada, já no forjamento a frio, a temperatura da peça fica abaixo da temperatura de recristalização. Vantagens: Forjamento a quente: menor energia para deformação do metal; ductilidade; eliminação de bolhas e poros por caldeamento.
Forjamento a frio: menor quantidade de matéria prima requerida; alta produtividade.
Desvantagens:
Forjamento a quente: necessidades de equipamentos especiais como (fornos, manipuladores); gasto de energia para aquecimento das peças; formação de óxidos; desgastes das ferramentas (martelo, por exemplo).
Forjamento a frio: necessidade de prensas de maiores capacidades; ferramentas de materiais especiais e geralmente de alto custo.
Peças forjadas:
Virabrequins
Engrenagens
Eixo de navio
Fundição
A fundição é o processo pelo qual os metais ou ligas metálicas em estado líquido são vazados em um molde para a fabricação dos mais variados tipos de peças, objetos decorativos, joias, carcaças de máquinas, lingotes e outros. A fundição pode dar origem a peças acabadas, já em seu formato final, ou não. Existem vários processos diferentes para se produzir peças fundidas, os mais comuns são: fundição por gravidade, por centrifugação, sob pressão e de precisão. O início do processo é a produção de um modelo ou de um molde. Os modelos podem ser de madeira, plástico, isopor, metal ou mesmo de cera e podem ser aplicados produtos desmoldantes (talco, grafite) para facilitar sua retirada de dentro do molde. Os moldes mais comuns são feitos de areia de fundição: a areia sintética, composta por uma mistura de areia, argila e água; a areia verde, que contém areia silicosa; e a areia seca.
Vantagens: Sua principal vantagem é obter, de maneira econômica, peças de geometria complexa.
Desvantagens:
Os aços fundidos podem apresentar elevadas tensões residuais, micro porosidade e variações de tamanho de grão. Tais fatores resultam em menor resistência e ductilidade, quando comparados aos aços obtidos por outros processos de fabricação como o forjamento.
Peças fundidas:
Bloco de motores de automóveis
Pistões e anéis
Flanges, mancais e suportes.
Trefilação
Calandrar consiste na operação de curvamento mecânico de um determinado material, com raios pré-determinados, sejam este chapas ou perfis metálicos, como: cilindros, cones, etc. É com esse processo que se fabricam corpos de tanque, caldeiras, vasos de pressão e etc. A calandragem é constituída por um conjunto de rolos cilíndricos com movimento giratório e pressão regulável, e pode ser de três rolos ou quatro rolos, existem calandras manuais e mecânicas. Este processo pode ser feito a quente ou a frio, dependendo do material a ser calandrado.
Vantagens: Bom aproveitamento da matéria-prima; Rapidez na execução; Controle das propriedades mecânicas do material;
Desvantagens: Surgimento de trincas por meio dos esforços aplicados as peças;
Produtos calandrados:
Tubos Caldeiras
Vasos de pressão
Extrusão
O processo de extrusão consiste na transformação de um tarugo cilíndrico em um perfil estrutural, através da compressão do tarugo contra uma matriz que contém um orifício através do qual escoa o material, que tem assim seu diâmetro reduzido, transformando-se em um perfil, que podem ter diferentes tipos de aplicação em diversos tipos de produtos. A extrusão é talvez o processo mais empregado para a conformação das ligas de alumínio, que possuem grande facilidade de serem extrudadas, garantindo significativa redução de custos e alta produtividade quando se emprega esse tipo de processo de fabricação. Existem dois tipos de extrusão: o direto, onde o material é forçado pela prensa a passar pela matriz ocasionando grande atrito. E o Outro processo de extrusão é o indireto no qual o material permanece fixo enquanto a matriz é deslocada em direção a ele ocasionando a conformação. Esse processo não permite a aplicação de grandes pressões. De acordo com a temperatura o processo de extrusão do metal pode ser classificado em: extrusão a quente ou extrusão a frio. A extrusão a quente torna mais fácil o processo de conformação, mas a extrusão a frio permite um melhor acabamento e elimina a oxidação do material.
Vantagens: Facilidade de produção; Baixo custo de ferramental; Bom acabamento final do produto
Desvantagens: Muito perigoso devido à alta pressão, quando a frio; Pode ocorrer torção, amassamento, riscos;
Produtos extudados:
Perfis de geometrias complexas
Laminação
É a operação que é feita pela aplicação de dobra ao material. Dobra é a parte do material plano que é flexionada sobre uma base de apoio. O dobramento pode ser feito manualmente ou à máquina. Quando a operação é feita manualmente, usam-se ferramentas e gabaritos. Na operação feita à máquina, usam-se as chamadas prensas dobradeiras ou dobradeiras. A operação de dobramento provoca uma deformação permanente no material trabalhado. A deformação que é feita numa peça por meio do dobramento chama-se deformação plástica.
Vantagens: Alta produção; Reduzido custo por peças; Bom acabamento, não necessitando processamento posterior;
Desvantagens:
Alto custo do ferramental, compensando somente se a produção for de alta quantidade;
Produtos dobrados:
Viga u
Cantoneiras
Peças automotivas
