Processos de conformação

LAMINAÇÃO

Fundamentos Fundamentos Laminadores Laminadores Laminação a quente Laminação a quente Laminação a frio Laminação a frio Laminação de Barras e Perfis Laminação de Barras e Perfis Processamento Termomecânico Processamento Termomecânico

Laminação

FundamentosFundamentos Processo de conformação mecânica que Processo de conformação mecânica que consiste na passagem de um corpo sólido consiste na passagem de um corpo sólido na forma de lingote, placa,tira, etc., entre na forma de lingote, placa,tira, etc., entre dois cilindros que giram na mesma dois cilindros que giram na mesma velocidade periférica, mas em sentidos velocidade periférica, mas em sentidos diferentesdiferentes– Retilíneos (laminação de produtos planos)Retilíneos (laminação de produtos planos) redução da espessuraredução da espessura– Canais entalhados (laminação de produtos Canais entalhados (laminação de produtos

não planos)não planos)

Etapas da LaminaçãoEtapas da Laminação

Desbaste inicialDesbaste inicial dos lingotes em blocos, dos lingotes em blocos, tarugos ou placastarugos ou placas– realizada normalmente por laminação a quente. realizada normalmente por laminação a quente. Nova Nova etapa de laminação a quenteetapa de laminação a quente para para transformar o produto em chapas grossas, tiras transformar o produto em chapas grossas, tiras a quente, vergalhões, barras, tubos, trilhos ou a quente, vergalhões, barras, tubos, trilhos ou perfis estruturais. perfis estruturais. Laminação a frioLaminação a frio produz tiras a frio produz tiras a frio – excelente acabamento superficialexcelente acabamento superficial– boas propriedades mecânicasboas propriedades mecânicas– controle dimensional do produto final bastante controle dimensional do produto final bastante

rigoroso. rigoroso.

ChapasChapas– espessura >6mmespessura >6mm

Aplicações estruturaisAplicações estruturais– Casco de navio, caldeiras, pontes, maquinaria e vasos de Casco de navio, caldeiras, pontes, maquinaria e vasos de

pressãopressão

TirasTiras– espessura <6mmespessura <6mm

Tipicamente fornecida como bobinas ou tiras planasTipicamente fornecida como bobinas ou tiras planas

Grande variedade de aplicaçõesGrande variedade de aplicações

Laminação: Uso e Vantagens Laminação: Uso e Vantagens

Alta produtividadeAlta produtividade Controle dimensional do produto acabado Controle dimensional do produto acabado que pode ser bastante preciso. que pode ser bastante preciso. Processo primárioProcesso primário– Matéria prima para outros processosMatéria prima para outros processos

Muito utilizadoMuito utilizado

Laminadores Laminadores Um laminador consiste:Um laminador consiste:

– cilindros (ou rolos),cilindros (ou rolos),– mancais,mancais,– uma carcaça chamada de gaiola ou quadro para fixar uma carcaça chamada de gaiola ou quadro para fixar

estas partesestas partes– motor para fornecer potência aos cilindros e controlar motor para fornecer potência aos cilindros e controlar

a velocidade de rotação. a velocidade de rotação.

As forças envolvidas na laminação podem As forças envolvidas na laminação podem facilmente atingir milhares de toneladas, facilmente atingir milhares de toneladas, portanto é necessária uma construção bastante portanto é necessária uma construção bastante rígida, além de motores muito potentes para rígida, além de motores muito potentes para fornecer a potência necessária. fornecer a potência necessária.

Tipos de LaminadoresTipos de Laminadores

laminador duolaminador duo laminador duo reversívellaminador duo reversível laminador triolaminador trio laminador quádruolaminador quádruo laminador Sendzimirlaminador Sendzimir laminador universal. laminador universal.

Neste laminador o Neste laminador o cilindro inferior é fixo cilindro inferior é fixo e o cilindro superior e o cilindro superior pode mover-se, pode mover-se, durante a operação.durante a operação.O sentido do giro dos O sentido do giro dos cilindros não pode ser cilindros não pode ser invertido e o material invertido e o material só pode ser laminado só pode ser laminado em um sentido em um sentido

Laminador duoLaminador duo

A inversão da rotação A inversão da rotação dos cilindros permite dos cilindros permite que a laminação que a laminação ocorra nos dois ocorra nos dois sentidos de sentidos de passagem entre os passagem entre os rolos rolos

Laminador duo reversívelLaminador duo reversível

Os cilindros sempre Os cilindros sempre giram no mesmo giram no mesmo sentido. Porém, o sentido. Porém, o material pode ser material pode ser laminado nos dois laminado nos dois sentidos, passando-o sentidos, passando-o alternadamente entre alternadamente entre o cilindro superior e o o cilindro superior e o intermediário e entre intermediário e entre o intermediário e o o intermediário e o inferior. inferior.

Laminador trioLaminador trio

Usado para laminar Usado para laminar materiais mais finos, materiais mais finos, utiliza cilindros de utiliza cilindros de trabalho de pequeno trabalho de pequeno diâmetro apoiados diâmetro apoiados por cilindros de por cilindros de encosto para não encosto para não fletir. fletir. Pode ser reversível Pode ser reversível ou não. ou não.

Laminador quádruoLaminador quádruo

Os cilindros de Os cilindros de trabalho são muito trabalho são muito finos, podem fletir finos, podem fletir tanto na direção tanto na direção vertical quanto na vertical quanto na horizontal e são horizontal e são apoiados em ambas apoiados em ambas as direçõesas direções

Laminador SendzimirLaminador Sendzimir

Dispõe de dois pares de cilindros de trabalho, Dispõe de dois pares de cilindros de trabalho, com eixos verticais e horizontais com eixos verticais e horizontais

Laminador universalLaminador universal

Cilindro planoCilindro plano

Com o Com o lingotamento contínuolingotamento contínuo, , produzem-se placas e tarugos produzem-se placas e tarugos diretamente da máquina de diretamente da máquina de lingotar, lingotar, evitando-seevitando-se uma série uma série de operações de laminação, em de operações de laminação, em especial a especial a laminação laminação desbastadora.desbastadora.

Laminação a quenteLaminação a quente

Como aço lingotado convencionalmente a Como aço lingotado convencionalmente a primeira operação de laminação ocorre primeira operação de laminação ocorre em um em um laminador desbastadorlaminador desbastador – usualmente um duo reversível usualmente um duo reversível – utiliza-se também laminadores universais, o utiliza-se também laminadores universais, o

que permite um melhor esquadrinhamento do que permite um melhor esquadrinhamento do produto. produto.

Os produtos desta etapa são:Os produtos desta etapa são:– Tarugos (“blooms”, seção quadrada)Tarugos (“blooms”, seção quadrada)– Placas (“slab”, seção retangular) Placas (“slab”, seção retangular)

Placas são Placas são laminadas a quentelaminadas a quente até: até:

– Chapas grossas Chapas grossas Na laminação de chapas Na laminação de chapas grossas utilizam-se laminadores duos ou grossas utilizam-se laminadores duos ou quádruos reversíveis, sendo este último o quádruos reversíveis, sendo este último o mais utilizado. mais utilizado.

– Tiras a quenteTiras a quente comumente utilizam comumente utilizam laminadores duos ou quádruos reversíveis laminadores duos ou quádruos reversíveis numa etapa preparadora e um trem contínuo numa etapa preparadora e um trem contínuo de laminadores quádruos. O material, após a de laminadores quádruos. O material, após a laminação é então, bobinado a quente, laminação é então, bobinado a quente, decapado e oleado indo a seguir para o decapado e oleado indo a seguir para o mercado ou para a laminação a frio. mercado ou para a laminação a frio.

Trem contínuo

Recristalização

Laminação a Frio Laminação a Frio

Empregada para produzir Empregada para produzir folhas e tirasfolhas e tiras com acabamento superficial e com com acabamento superficial e com tolerâncias dimensionais superiores tolerâncias dimensionais superiores quando comparadas com as tiras quando comparadas com as tiras produzidas por laminação a quente.produzidas por laminação a quente.O encruamento resultante da redução a O encruamento resultante da redução a frio pode ser aproveitado para dar maior frio pode ser aproveitado para dar maior resistência ao produto final.resistência ao produto final.

Os materiais de partidaOs materiais de partida para a produção para a produção de tiras de aço laminadas a frio são as de tiras de aço laminadas a frio são as bobinas a quente decapadasbobinas a quente decapadas..

A laminação a frio de A laminação a frio de metais não metais não ferrososferrosos pode ser realizada a partir de pode ser realizada a partir de tiras a quentetiras a quente ouou, como no caso de , como no caso de certas ligas de cobre, certas ligas de cobre, diretamente de diretamente de peças fundidas.peças fundidas.

Laminação a Frio Laminação a Frio

A redução total varia de 50 a 90%A redução total varia de 50 a 90%Deseja-se uma distribuição tão Deseja-se uma distribuição tão uniformeuniforme quanto possível quanto possível nos diversos passes nos diversos passes sem haver uma queda acentuadasem haver uma queda acentuada A porcentagem de A porcentagem de redução menor é feita redução menor é feita no último passeno último passe para permitir um melhor para permitir um melhor controle do aplainamento, bitola e controle do aplainamento, bitola e acabamento superficial. acabamento superficial.

Laminação a Frio - características Laminação a Frio - características

Barras de seção circular e hexagonal e Barras de seção circular e hexagonal e perfis estruturais como: vigas em I, calhas perfis estruturais como: vigas em I, calhas e trilhos são produzidos em grande e trilhos são produzidos em grande quantidade por laminação a quente com quantidade por laminação a quente com cilindros ranhurados.cilindros ranhurados.

Laminação de barras e perfis Laminação de barras e perfis

A seção transversal do metal é A seção transversal do metal é reduzida em duas reduzida em duas direçõesdireçõesA cada passeA cada passe o metal é comprimido o metal é comprimido somente em uma somente em uma direçãodireçãoNo No passe subseqüentepasse subseqüente o material é o material é giradogirado de 90o. de 90o.O O metal se expande muitometal se expande muito mais na laminação a quente mais na laminação a quente de barras do que na laminação a frio de folhasde barras do que na laminação a frio de folhasO O planejamento dos passesplanejamento dos passes para perfis estruturais é para perfis estruturais é muito complexomuito complexo e requer bastante experiência. e requer bastante experiência. Laminadores de barras são equipados com:Laminadores de barras são equipados com:– GuiasGuias para conduzir o tarugo para as ranhuras para conduzir o tarugo para as ranhuras– RepetidoresRepetidores para inverter a direção da barra e para inverter a direção da barra e

conduzi-la para o próximo passe. conduzi-la para o próximo passe.

CaracterísticasCaracterísticas

São normalmente São normalmente duos ou triosduos ou trios

A instalação comum para a A instalação comum para a produção de barras consiste:produção de barras consiste:–cadeira de cadeira de desbastedesbaste–cadeira cadeira formadoraformadora–cadeira de cadeira de acabamentoacabamento

Laminadores de Barras e PerfisLaminadores de Barras e Perfis

Laminação - defeitosLaminação - defeitos

a) Ondulação nas extremidades – resultado do curvamento do cilindro; b) trincas chevron no meio da tira; c) trincas de extremidade/aresta; d) Abertura em jacaré