1 - Principais Processos de Manufatura Dos Aços

OPERADOR SIDERRGICO

OPERADOR DE PROCESSOS SIDERRGICOS-CSN Cludio de OliveiraProcessos de ManufaturaParte 1 - Principais Processos Manufatura significa obra (ou produto) feita a mo. Embora o termo manufatura tenha sua origem nas "oficinas manuais", hoje a expresso usada para fazer referncia s fbricas ou a um grande estabelecimento industrial. O termo produto manufaturado usado para nominar os bens produzidos nas indstrias.

Processos de Manufatura

A manufatura um produto industrial, ou seja, a transformao das matrias-primas em um produto totalmente terminado que j est em condies de ser colocado venda. Alm disso, conhecida como indstria secundria, a manufatura engloba grande variedade de artesanato, tecnologia, entre outras, embora geralmente este termo seja aplicado para referir-se produo industrial que transforma as matrias-primas em produtos acabados.


Tipos de processo de manufatura do aoOs processos de manufatura do ao podem ser classificados em dois grandes grupos: METALRGICOSFundio; Forjamento;Laminao;Trefilao;Extruso;Estampagem;Soldagem.


Tipos de processo de manufatura do aoMECNICOS (Usinagem)- Furao; - Plaina;- Torno;Fresadora;Lixamento.


Os processos metalrgicos provocam alteraes na estrutura cristalina do metal e consequentemente, nas suas propriedades. Nos Processos mecnicos a conformao feita exclusivamente por corte, arranque de cavaco, por abraso ou por eroso sem alteraes considerveis na estrutura metlica. Os processos metalrgicos so, de uma maneira geral, de altssima produtividade, e os processos mecnicos so de baixa produtividade. s vezes a usinagem complementa os processos metalrgicos com dois objetivos:



1- Conforme detalhes impossveis de serem obtidos por processos metalrgicos.2- Obter preciso dimensional inatingvel por processos metalrgicos, por razes tcnicas ou econmicas.

Fundio

Fundio a conformao de peas por meio de vazamento de metal em recipientes chamados moldes. o processo mais econmico, pois direto. Podem-se produzir peas de formas complexas, inclusive com detalhes internos. automatizvel. De qualidade varivel: desde o processo mais grosseiro de baixo custo, at o processo mais complexo. o nico processo para conformao de certas ligas: por exemplo o ferro fundido.


Tipos de Processos de Fundio

- Areia verde;

- Areia seca (em estufa) Moldes no permanentes;

- Shell molding (molde em casca);

- Coquilha (vazamento p/ gravidade);

- Die casting (sob presso);

- Moldes Permanentes Fundio centrfuga;

As areias de que foram feitos os moldes so reaproveitadas, com exceo da areia do processo shell molding que totalmente inutilizada. Forjamento Dos vrios processos de forjamento destacaremos trs que so os mais importantes.FORJAMENTO EM MARTELO - o processo tradicional que consiste em se colocar um pedao de ao, em uma temperatura determinada, sobre uma bigorna e atingi-lo repetidamente com um martelo de modo a conform-lo.



Para trabalhos pesados existem martelos automticos. FORJAMENTO A QUENTE EM MATRIZ - Esse processo tambm conhecido como matrizagem, consiste em se conformar peas entre matrizes, com um martelo de queda.


FORJAMENTO EM PRENSAS Nesse processo o metal colocado em matrizes e prensado. As peas forjadas, com este sistema, apresentam dimenses mais prximas das desejadas.


Laminao o processo de deformao plstica de um metal e feito fazendo-se passar o metal atravs de rolos, de eixos paralelos que giram em sentido contrrio.


Este processo bastante utilizado para conformar metais devido a sua elevada capacidade de produo e grande exatido no controle das dimenses do produto final. A deformao do metal se d pela alta compresso dos rolos contra o material e pelas tenses de cisalhamento. O acabamento a frio permite melhor qualidade no acabamento, pois realizado temperatura ambiente e desta forma evita-se a oxidao.


FASES PARA OBTENO DE PRODUTOS LAMINADOS 1- Lingotes de ao para laminao;


2- Laminador desbastador;Obtendo-se: 1- Placas, que em seguida resultam em: Laminados planos, Chapas.


2- Tarugos, que so transformados em: Barras (cilndricas, quadradas, retangulares), Perfis estruturais (L, U, T, H, Z).


Usa-se um lingote de metal para ser transformado em produto acabado, para tanto o mesmo submetido a uma sequncia de estgios:

1- Lamina-se o lingote a quente, transformando-se em tarugo;2- Em seguida o tarugo submetido a sucessivas laminaes a frio para adquirir a forma do produto acabado: a) Chapas, placas, tiras e folhas As quais so obtidas em laminadores de rolos planos. b) Barras perfiladas estruturais A laminao dessas barras se faz por meio de rolos que apresentam sulcos com a forma do perfil desejado.



O Laminador composto basicamente pelas seguintes partes: Rolos, mancais, estrutura e sistema de transmisso de movimento e potncia. Sendo que os rolos a parte que merece maior destaque devido sua importncia.


O Laminador composto basicamente pelas seguintes partes: Rolos, mancais, estrutura e sistema de transmisso de movimento e potncia. Sendo que os rolos a parte que merece maior destaque devido sua importncia. CLASSIFICAO So classificados de acordo com o nmero e disposio dos rolos: 1- Laminador Duo Apresenta dois rolos de mesmo dimetro girando em sentidos opostos.


2- Laminador Trio Apresenta trs rolos dispostos verticalmente. Sendo que o que o superior e inferior so movidos pela potncia aplicada, o terceiro movido pelo atrito gerado durante a operao.


3- Laminador Qudruo (Duplo Duo) Apresenta quatro rolos.


Obs.: A transformao do ao em chapas ou perfis executada em sequncia, ou seja, feita a partir de pares de cilindros, se constitudo um trem de laminao.Trefilao Esse processo de fabricao consiste em conformar o metal a partir do estiramento, ou seja, aumento do comprimento. Explicando o mesmo forado a passar por matrizes com orifcios cnicos sucessivamente menores, at atingir o dimetro desejado.O processo sempre realizado a frio. Comparando os resultados com a laminao a quente, a Trefilao apresenta as seguintes vantagens:1 Ausncia de oxidao - A matria prima para a Trefilao que uma barra com o mesmo tipo de seco do produto final decapado antes de se iniciar a Trefilao;2 Ausncia da rebarba de laminao.


3 Maior preciso dimensional e melhor acabamento superficial como consequncia da ausncia de oxidao;4 Possibilidade de se ter um produto com uma camada superficial endurecida. Para isto basta que aps um ltimo recozimento, sejam feitas algumas passagens.OBS: Como se trata de um trabalho a frio, quando a reduo de seco necessrios recozimentos intermedirios:


COM A TREFILAO PODEM SE OBTER:1 Barras e fios de pequeno dimetro que so impossveis de serem obtidos, pelo menos com qualidade satisfatria, pela laminao. Nesse caso o material tracionado atravs da fieira pela prpria bobina que enrola o produto.Normalmente o dimetro do produto inferior 10 m.2 Barras de ao acabadas a frio so barras normalmente redondas ou sextavadas de alta qualidade em que a reduo de seco por Trefilao pequena.


Os objetivos so preciso dimensional, acabamento superficial e maior resistncia fadiga, graas a camada superficial endurecida (encruada) e ao bom acabamento superficial. Nesse caso os produtos chegam ao dimetro igual a 4 pol. e no so enrolados. Em qualquer dos casos a fieira lubrificada constantemente por produtos que contm p de grafite e outras substncias especiais.


Extruso Consiste em expulsar o metal atravs de um orifcio.


O produto um perfil que pode ter as mais complexas seces podendo inclusive ser oco. Geralmente feito a altas temperaturas, pois exige alta plasticidade do material. Ao contrrio dos demais processos de transformao mecnica feita em um nico passe. o processo mais verstil na construo de perfis. O ao tambm extrudido a quente, porm para formas mais simples. Ex: Tubos, Vlvulas de admisso, etc.


EstampagemEstampagem um conjunto de operaes com as quais sem produzir cavacos de uma chapa plana com uma ou mais deformaes onde se obtm uma pea que possui forma geomtrica prpria, plana ou oca. Estas operaes se realizam mediante dispositivos chamados estampos em mquinas denominadas prensas. A estampagem permite conformar peas que outros sistemas de fabricao no poderiam produzir com a mesma preciso e beleza. As operaes de estampagem se subdividem em:


1 Cortar2 Dobrar 3 Embutir (repuxar)Estas operaes se fazem em mquinas dotadas de movimento retilneo alternativo. Pertencem a estampagem ainda as seguintes operaes especiais:4 Bordear 5 - perfilarEstas operaes podem realizar-se com mquinas dotadas de movimento retilneo alternativo e tambm com mquinas especiais de movimentos rotativos.


Soldagem

Existem vrias definies de solda, segundo diferentes normas. A solda pode ser definida como uma unio de peas metlicas, cujas superfcies se tornaram plsticas ou liquefeitas, por ao de calor ou de presso, ou mesmo de ambos. Poder ou no ser empregado metal de adio para se executar efetivamente a unio.


Vantagens das junes soldadas em geral: Na atualidade, a solda tem sido o processo mais frequentemente utilizado nas junes entre peas. A seguir, so apresentadas algumas vantagens da solda em comparao com outros processos, tais como rebitar, aparafusar, soldar brando, etc. reduo do peso; economia de tempo; melhor fluxo da fora; suporte de elevadas solicitaes mecnicas, tanto quanto a pea.


Desvantagens da solda no podem ser desmontveis; na soldagem, ocorrem tenses, trincas e deformaes; exige acabamento posterior; em trabalhos especiais, exige mo-de-obra especializada, anlise e ensaios dos cordes de solda.


Principais processos de soldagem: Solda oxiacetilnica


Principais processos de soldagem: Solda a arco eltrico


Principais processos de soldagem: Soldagem a arco eltrico com proteo gasosa (MIG Metal Inert Gas/MAG Metal Active Gas)


Principais processos de soldagem: Soldagem a arco eltrico com proteo gasosa (TIG Tungstnio Inert Gas)


UsinagemAs peas metlicas fabricadas pelos processos metalrgicos como os estudados anteriormente (fundio, forjamento, etc.) em geral apresentam superfcies grosseiras, exigindo acabamento final. Por outro lado, os processos citados nem sempre permitem obter certas peculiaridades, como determinados tipos de salincias e reentrncias, furos rosqueados, etc. Finalmente, para alguns tipos de peas, os processos mostrados anteriormente, no apresentam condies favorveis de custo e produtividade. Ao passo que o processo usinagem permite atingir essas vantagens e outras, resumidas abaixo:


- Acabamento de superfcies de peas fundidas ou conformadas mecanicamente, com a finalidade de melhorar o aspecto superficial e dimenses mais exatas; - Obteno de peculiaridades, que no podem ser conseguidas pelos processos convencionais;- Fabricao seriada de peas, a um custo mais baixo;- Fabricao de uma ou poucas peas, praticamente de qualquer forma, partir de bloco de material metlico.


Nas operaes de usinagem, uma poro do material das peas retirado pela ao de uma ferramenta chamada ferramenta de corte produzindo o cavaco, caracterizado por uma forma geomtrica irregular. O numero de operaes de usinagem muito grande, assim como grande a variedade de mquinas operatrizes e ferramentas de corte disponveis. Em geral, as operaes de usinagem so classificadas em:


- Furao, possibilita a obteno de furos cilndricos. As vrias modalidades de furao so: furos em cheio, furao escalonada, escareamento, furao de centros; - Aplainamento, para obter superfcies planas, geradas por um movimento retilneo alternativo da pea ou da ferramenta, no sentido horizontal ou vertical;


- Torneamento, permite a obteno de superfcies de revoluo, no qual a pea gira em torno do eixo principal rotao da mquina e a ferramenta se desloca simultaneamente, dentre as modalidades de torneamento temos o: torneamento retilneo, torneamento cnico, etc. - Fresamento, destinado obteno de superfcies das mais variadas formas, mediante o emprego de ferramentas multicortantes (com vrias superfcies de corte); h dois tipos de fresamento: fresamento cilndrico tangencial e fresamento frontal.


O corte dos materiais sempre executado pelo que chamamos de principio fundamental, um dos mais antigos e elementares que existe a: A cunha.


Observe que a caracterstica mais importante da cunha o seu ngulo de cunha ou ngulo de gume (c). Quanto menor ele for, mais facilidade a cunha ter para cortar. Assim, uma cunha mais aguda facilita a penetrao da aresta cortante no material, e produz cavacos pequenos, o que bom para o acabamento da superfcie.


Por outro lado, uma ferramenta com um ngulo muito agudo ter a resistncia de sua aresta cortante diminuda. Isso pode danific-la por causa da presso feita para executar o corte.


que qualquer material oferece certa resistncia ser tanto maior quanto maiores forem a dureza e a tenacidade do material a ser cortado. Por isso, quando se constri e se usa uma ferramenta de corte, deve-se considerar a resistncia que o material oferecer ao corte. Por exemplo: a cunha de um formo pode ser bastante aguda porque a madeira oferece pouca resistncia ao corte.


Isso significa que a cunha da ferramenta deve ter um ngulo capaz de vencer a resistncia do material a ser cortado, sem que sua aresta cortante seja prejudicada.


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