Laminação

Curso de Engenharia de Produo

Processos de Fabricao


Conformao Mecnica:

- Qualquer operao durante a qual se aplicam

esforos mecnicos em metais, que resultam em

uma mudana permanente em suas dimenses.


Conformao Mecnica

Processos de Conformao:

Laminao

Forjamento

Trefilao

Extruso

Estampagem


Conformao Mecnica

Esses processos tm em comum o fato de que,

para a produo da pea, algum esforo do tipo

compresso, trao, dobramento, tem que ser

aplicado sobre o material.


Conformao Mecnica

Elasticidade a capacidade que o material tem de se deformar, se um esforo aplicado sobre ele, e de voltar forma anterior quando o esforo para de existir.

Plasticidade permite que o material se deforme e mantenha essa deformao, se for submetido a um esforo de intensidade maior e mais prolongada.


Conformao Mecnica

Reticulado cristalino dos metais, que est associado ao modo como os tomos dos metais esto agrupados.

Materiais que tm estrutura CFC, ou seja, cbica de face centrada, tm uma forma de agrupamento atmico que permite o deslocamento de camadas de tomos sobre outras camadas.


Conformao Mecnica

Deformam mais facilmente do que os que apresentam os outros tipos de arranjos.

Isso acontece porque, nessa estrutura, os planos de escorregamento permitem que camadas de tomos escorreguem umas sobre as outras com mais facilidade.


Conformao Mecnica


Conformao Mecnica

Como exemplo de metais que apresentam esse tipo de estrutura aps a solidificao, temos o cobre e o alumnio. Esses metais so mais fceis de serem trabalhados por conformao.

Prova disso que o alumnio pode ser laminado at a espessura de uma folha de papel.


Conformao por Laminao

A laminao um processo de conformao mecnica pelo qual um lingote de metal forado a passar por entre dois cilindros que giram em sentidos opostos, com a mesma velocidade.

Assim consegue-se a reduo da espessura do metal a cada passe de laminao, que como se chama cada passagem do metal pelos cilindros de laminao.



Ao passar entre os cilindros, o material sofre deformao plstica.

Por causa disso, ele tem uma reduo da espessura e um aumento na largura e no comprimento. Como a largura limitada pelo tamanho dos cilindros, o aumento do comprimento sempre maior do que o da largura



A laminao pode ser feita a quente ou a frio.

Ela feita a quente quando o material a ser conformado difcil de laminar a frio ou quando necessita de grandes redues de espessura.



O ao, quando necessita de grandes redues, sempre laminado a quente porque, quando aquecido, sua estrutura cristalina apresenta a configurao CFC.

Na estrutua CFC, as foras de coeso so menores, o que tambm facilita a deformao.



Encruamento o resultado de uma mudana na estrutura do metal, associada a uma deformao permanente dos gros do material, quando este submetido deformao a frio.

O encruamento aumenta a dureza e a resistncia mecnica.



A laminao a frio se aplica a metais de fcil conformao em temperatura ambiente, o que mais econmico.

o caso do cobre, do alumnio e de algumas de suas ligas.



A laminao a frio tambm pode ser feita mesmo em metais cuja resistncia deformao maior.

So passes rpidos e brandos cuja finalidade obter maior preciso nas dimenses das chapas.



Em alguns casos, a dureza e a resistncia do material melhoram j que, nesse caso, ele fica encruado.

Quando se necessita de preciso dimensional e ductilidade, a chapa laminada a frio passa por um tratamento trmico chamado recozimento.



Sendo a quente ou a frio, a laminao parte dos lingotes que, passando pelos laminadores, pode se transformar em produtos de uso imediato como trilhos, vigas e perfis.

Pode se transformar tambm em produtos intermedirios que sero usados em outros processos de conformao mecnica.



o caso de tarugos que passaro por forjamento, extruso e trefilao e das chapas que sero estampadas para a fabricao de automveis, nibus, foges, geladeiras


Equipamento de Laminao

O laminador o equipamento que realiza a laminao

Um setor de laminao organizado de tal modo que a produo seriada e os equipamentos so dispostos de acordo com a seqncia de operaes de produo, na qual os lingotes entram e, ao sarem, j esto com o formato final desejado seja como produto final, seja como produto intermedirio.


Partes do laminador

Cadeira - o laminador propriamente dito e que contm a gaiola, os cilindros e os acessrios.

Gaiola - estrutura que sustenta os cilindros.


Partes do laminador

Os cilindros so as peas-chave dos laminadores, porque so eles que aplicam os esforos para deformar o metal.

Eles podem ser fundidos ou forjados; so fabricados em ferro fundido ou ao especial, dependendo das condies de trabalho a que eles so submetidos.


Partes do laminador

Podem ser lisos, para a produo de placas e chapas, ou com canais, para a produo de perfis.


Partes do laminador

Os laminadores podem ser montados:

isoladamente

Em grupos, formando uma seqncia de vrios laminadores em srie. Trem De Laminao.

O Trem de Laminao possui equipamentos auxiliares, ou seja, os empurradores, as mesas transportadoras, as tesouras, as mesas de elevao...


Classificao laminador

Os laminadores podem ser classificados quanto ao nmero de cilindros que eles apresentam

Duo - composto de dois cilindros de mesmo dimetro, que giram em sentidos opostos, na mesma velocidade.



Trio - trs cilindros dispostos uns sobre os outros. Quando o material passa

pela primeira vez, ele passa

entre o cilindro inferior e mdio.

Quando ele retorna, passa

pelo cilindro mdio e superior..



Qudruo - apresenta quatro cilindros:

Dois internos (de trabalho) e

Dois externos (de apoio).



Universal - apresenta quatro cilindros combinados: dois horizontais e dois verticais.

Ele utilizado para a laminao de trilhos



Sendzimir - apresenta seis cilindros dos quais dois so de trabalho e quatro so de apoio.


Etapas da Laminao

1. O lingote, pr-aquecido em fornos especiais, passa pelo laminador de desbaste e se transforma em placas.

2. A placa reaquecida e passa ento por um laminador que quebra a camada de xido que se formou no aquecimento. Nessa operao usa-se tambm jato de gua de alta presso.


Etapas da Laminao

3. Por meio de transportadores de roletes, a placa levada a um outro laminador que diminui a espessura e tambm aumenta a largura da placa original. Na sada dessa etapa, a chapa tambm passa por um dispositivo que achata suas bordas e por uma tesoura de corte a quente.


Etapas da Laminao

4. Finalmente, a placa encaminhada para o conjunto de laminadores acabadores, que pode ser formado de seis laminadores qudruos. Nessa etapa ela sofre redues sucessivas, at atingir a espessura desejada e se transformar finalmente em uma chapa.


Etapas da Laminao

5. Quando sai da ltima cadeira acabadora, a chapa enrolada em bobina por meio de bobinadeiras.

Para a obteno de espessuras ainda menores, a laminao prossegue, porm a frio. Para isso, as bobinas passam por um processo de limpeza da superfcie chamado de decapagem.


Etapas da Laminao

A laminao a frio, que d superfcie da chapa um acabamento melhor, ela rebobinada.

A bobina resultante passa por um processo de tratamento trmico que produz a recristalizao do material e anula o encruamento ocorrido durante a deformao a frio.


Caractersticas dos produtos laminados

As formas desses produtos so muito simples: barras, perfis, chapas.

Seu comprimento sempre muito maior que sua largura e, na maioria dos casos, as espessuras tambm so reduzidas.



Os produtos laminados so empregados tanto na construo civil, quanto na indstria mecnica, na usinagem para a produo em srie de grandes quantidades de peas como parafusos, brocas, pinos, eixos, barras de sees diversas e chapas trabalhadas (furadas, cortadas, fresadas, retificadas).



O formato adequado do produto laminado, prximo do produto final usinado, aumenta muito a produtividade dos setores de usinagem.


Defeitos dos produtos laminados

Vazios - podem ter origem nos rechupes ou nos gases retidos durante a solidificao do lingote. Eles causam tanto defeitos de superfcie quanto enfraquecimento da resistncia mecnica do produto.

Gotas frias - so respingos de metal que se solidificam nas paredes da lingoteira durante o vazamento. Posteriormente, eles se agregam ao lingote e permanecem no material at o produto acabado na forma de defeitos na superfcie.



Trincas - aparecem no prprio lingote ou durante as operaes de reduo que acontecem em temperaturas inadequadas.

Dobras - so provenientes de redues excessivas em que um excesso de massa metlica ultrapassa os limites do canal e sofre recalque no passe seguinte.



Incluses - so partculas resultantes da combinao de elementos presentes na composio qumica do lingote, ou do desgaste de refratrios e cuja presena pode tanto fragilizar o material durante a laminao, quanto causar defeitos na superfcie.



Segregaes - acontecem pela concentrao de alguns elementos nas partes mais quentes do lingote, as ltimas a se solidificarem. Elas podem acarretar heterogeneidades nas propriedades como tambm fragilizao e enfraquecimento de sees dos produtos laminados..



O produto pode ficar empenado, retorcido, ou fora de seo, em consequncia de deficincias no equipamento, e nas condies de temperatura sem uniformidade ao longo do processo.

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