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Trefilação e Forjamento

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by

Lais Carteado

on 30 May 2014

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Transcript of Trefilação e Forjamento

Máquina de trefilação
Forjamento e Trefilação
Ciência dos Materiais - Sueila Silva
Aplicação
Peças forjadas em matriz, com peso não superior a 2 ou 3 kg, são normalmente produzidas a partir de barras laminadas; as de maior peso são forjadas a partir de tarugos, quase sempre também laminados, e cortados no tamanho adequado.


Tratamento Térmico
Pré- aquecimento Normalização

Recozimento Endurecimento
De um modo geral, todos os materiais conformáveis podem ser forjados. Os mais utilizados para a produção de peças forjadas são os aços, ligas de alumínio, de magnésio, de níquel e de titânio.
Dependendo da aplicação de uma peça forjada, suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas por um tratamento térmico, anterior ou posterior à operação de forjamento.
Vantagens e
Desvantagens
TREFILAÇÃO
A trefilação é um processo de conformação plástica que se realiza pela operação de conduzir um fio (ou barra ou tubo) através de uma ferramenta denominada fieira, de formato externo cilíndrico e que contém um furo em seu centro, por onde passa o fio.
Tipo de trefilação
Aplicação
Forjamento
Forjamento é o nome genérico de operações de conformação mecânica efetuadas com esforço de compressão sobre um material dúctil, de tal modo que ele tende a assumir o contorno ou perfil da ferramenta de trabalho.
Componentes:

Carla Catarina
Laís Carteado
Ubirajara Silva
Como ocorre ?
O forjamento é o mais antigo processo de conformar metais, tendo suas origens no trabalho dos ferreiros de muitos séculos antes de Cristo. A substituição do braço do ferreiro ocorreu nas primeiras etapas da Revolução Industrial.
Atualmente existe um variado maquinário de forjamento, capaz de produzir peças das mais variadas formas e tamanhos, desde alfinetes, pregos, parafusos e porcas até rotores de turbinas e asas de avião.
Histórico
Peças delgadas, como chaves de boca, alicates, tesouras, tenazes, facas, instrumentos cirúrgicos, entre outras, podem ser forjadas a partir de recortes de chapas laminadas.
Equipamentos
Características
O processo de forjamento pode ser classificado quanto à temperatura de trabalho, ou seja, o material a ser conformado é ou não previamente aquecido a uma determinada temperatura e quanto ao método de aplicação da carga.
Tipo de forjamento
Neste tipo de equipamento a força é aplicada por impacto gerado por grandes cilindros atuadores, podendo ser impulsionado por vapor ou ar comprimido.

As prensas de forjamento são equipamentos que exercem uma força constante, pressionando o material para dentro das cavidades da matriz. Estas maquinas podem ser posicionadas verticalmente ou horizontalmente, e podem ser impulsionadas por cilindros hidráulicos ou sistemas mecânicos.
Conformação após aquecimento (a quente):

• Permite grandes deformações
• Menores valores de esforços
• Boa precisão dimensional

Conformação sem aquecimento (a frio):

• Deformações limitadas
• Necessita maiores esforços mecânicos
• Ótima precisão
Quanto a temperatura:
Quanto ao método de aplicação da carga
Forjamento por impacto


Forjamento por pressão
Forjamento em Matriz fechada
Forjamento em matriz aberta
Vantagens
Controlando a deformação durante o processo de forjamento, pode-se melhorar as propriedades mecânicas da peça produzindo um alinhamento direcional, melhorando assim propriedades de tensão, ductilidade, impacto e resistência à fadiga.
As fibras podem ser alinhadas na direção em pontos onde ocorrem máximas tensões.
Menor custo de fabricação, pois se tem a mínima perda de material.
Desvantagens
As peças a serem forjadas geralmente necessitam de usinagem antes do processo de forjamento.

Os equipamentos são muito caros.

1. Corte do material;
2. Aquecimento (para forjamento a quente)
3. Pré-conformação mediante operações de forjamento livre, também conhecida como conformação intermediária;
4. Forjamento em matriz (em uma ou mais etapas);
5. Rebarbação;
6. Tratamento térmico (remoção de tensões, homogeneização da estrutura, melhoria da usinabilidade e propriedades mecânicas).

Os processos convencionais de forjamento são executados tipicamente nas seguintes etapas consecutivas:
Prensas
Martelo de forjamento
Máquina sem deslizamento
Máquina com deslizamento
Por Matriz
Por rolos
Etapas do processo
de trefilação
„ Arames, fios finos, barras, perfis diversos e tubos
Referências Bibliográficas e Eletrônicas
Agradecemos sua atenção !
Dúvidas
É usado geralmente para fabricar peças grandes, com forma relativamente simples (p. ex., eixos de navios e de turbinas, ganchos, correntes, âncoras, alavancas, excêntricos, ferramentas agrícolas, etc.) e em pequeno número; e também para pré-conformar peças que serão submetidas posteriormente a operações de forjamento mais complexas.
Permite obter uma peça de dimensões mais reduzidas, conformada numa ferramenta dedicada, de formas mais complexas. A peça é obtida na sua forma final em uma ou duas etapas, incluindo a remoção do excesso de material.
Ex: motores, asas de avião, parafusos, roscas etc.
Defeitos
* Penetração Incompleta do forjamento
*Trincamento superficial
*Trincamento devido a rebarbação
*Defeito de dobra
*Falha de enchimento
*Trincamento interno
Comumente utilizada para trefilar aço, após cada fieira existe um tambor que acumula o fio, cada tambor trabalha de maneira independente.
Para a trefilação de fios metálicos de pequenos diâmetros, as máquinas com deslizamento são as mais utilizadas.
Defeitos


Anéis de trefilação

(marcas circunferenciais e transversais) decorrentes do desgaste na região do cone de trabalho, provocado pela operação com fios de metais moles;

Marcas de trefilação
(marcas longitudinais) decorrentes do desgaste na região do cone de trabalho, provocado pela operação com fios de metais duros;

Trincas
,
que variam desde quebras de parte da ferramenta até fissuramentos superficiais, provocadas por diversos fatores como impurezas do material do fio e do lubrificante, defeito de fiação do núcleo da fieira em seu montante e redução excessiva;

Rugosidades
decorrentes de erros na operação de polimento ou de lubrificação deficiente no uso;

Riscos
decorrentes de erros na operação de polimento.

Relacionados a fieira
Relacionado a laminação

Achatamento da secção
,
quando o fio laminado no penúltimo canal do cilindro de laminação não preenche o canal final;

Dobras longitudinais
,
causadas pela saída lateral do fio do canal provocando uma ou duas rebarbas que podem ser reduzidas nas passagens pelos canais seguintes;

Defeitos
nas extremidades pelo corte não suficiente das extremidades da barra inicial.


Fissuras
, causadas pelas temperaturas de trabalho muito elevadas.
Processos de fabricação. Disponível em <http://www.fat.uerj.br/intranet/disciplinas/Processos%20de%20Fabricacao%20IV/Cap%205%20-%20Trefila%E7%E3o.pdf> Acesso em 30 Mai 2014
Princípios de engenharia Mecânica. Disponível em <http://cursos.unisanta.br/mecanica/ciclo1/principios_parte2.pdf>. Acesso em 24 Mai 2014
Conclusão
Este trabalho foi importante para o nosso conhecimento e aprofundamento na área da ciência dos materiais, visto que nos permitiu compreender melhor as etapas dos processos de forjamento e trefilação para a formação de uma novas peças em estudo, portanto concluímos que hoje em dia sem a conformação mecânica não poderíamos trabalhar em cima de projeções e modelagem de peças.


Fig01: Forjamento. Disponível em:<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABmRwAI/forjamento-trabalho?part=2>
Fig02
Fig03
Fig04
Fig05: Disponível em<http://portuguese.alibaba.com/product-free/forging-hammer-122693406.html>
Fig06: Disponível em <http://www.mecanicaindustrial.com.br/conteudo/576-o-que-e-uma-prensa-de-forjamento-hidraulica>
Fig07: Disponível em <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAooIAK/forjamento-metais-caracteristicas-processo-maquinario> Acesso em 26 mai 2014
Fig08: Disponível em <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAooIAK/forjamento-metais-caracteristicas-processo-maquinario> Acesso em 26 mai 2014
Fig08: Disponível em:< http://mmborges.com/processos/Conformacao/cont_html/trefilacao_arquivos/image009.jpg> Acesso em 26Mai 2014
Disponível em:<http://gnshop.com.br/bobina-aco-inox-pcerca-eletrica/> Acesso em 30 Mai 2014
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