METAIS III
Processos de Forjamento
É um processo de conformação mecânica, que resulta em
uma mudança permanente nas dimensões finais e nas
características metalúrgicas de uma peça. Ele deforma o material
forjado por martelamento ou por prensagem e é usado para se
obter produtos com alta resistência mecânica porque refina a
estrutura metalúrgica do metal. Dependendo do tipo de processo
adotado no forjamento, pode-se gerar mínima perda de material e
uma boa precisão dimensional.
Diversas técnicas produtivas são adotadas para se conseguir
forjar peças e melhorar as características metalúrgicas, algumas
dessas técnicas são milenares, com baixo grau tecnológico, caras
e demoradas e outras técnicas são de última geração e com
elevado grau de automatização.
Forjamento por Martelamento
É feito aplicando-se pancadas (golpes ou batidas) rápidas e
sucessivas no metal, aplicando pressão sobre a peças no
momento em que existe o contato do martelo de forja e a peça
metálica. Por sua vez, esta pressão é absorvida pelo metal que
se deformando muito rapidamente. Quando as peças metálicas
são forjadas procura-se alterar principalmente as propriedades
de elasticidade e de plasticidade do metal.
Elasticidade
É a propriedade que o material metálico tem de se
deformar, se um esforço é aplicado sobre ele, e de voltar a forma
anterior quando o esforço aplicado parar de existir.
Plasticidade
Plasticidade é a propriedade que o material metálico tem
de manter uma determinada deformação, se um esforço for
aplicado sobre ele, e permanecer deformado quando o esforço
parar de existir. Normalmente este esforço aplicado ao metal é
maior e mais prolongado, do que na descrição anterior.
Resumindo:
Propriedade de Elasticidade deforma e volta a forma anterior.
Propriedade de Plasticidade deforma e não volta a forma anterior.
Forjamento por Prensagem
O metal recebe uma força de compressão em baixa
velocidade, diferente do processo anterior, e a pressão atinge seu
grau máximo antes de ser retirada, de modo que até as camadas
mais profundas da estrutura do material são atingidas,
conformando-se mais homogeneamente e melhorando ainda
as características metalúrgicas.
São usadas prensas hidráulicas para realizar esta
função, onde as forças aplicadas podem ser absurdamente
elevadas.
As operações de forjamento são realizadas a quente, em
temperaturas superiores às de recristalização do metal. É
importante que a peça seja aquecida uniformemente e em
temperatura adequada. Esse aquecimento é feito em fornos de
tamanhos e formatos variados, relacionados ao tipo de metal
usado e de peças a serem produzidas e vão desde os fornos de
câmara simples até os fornos com controle específico de
atmosfera e temperatura, além disso, recentemente materiais
metálicos estão sendo aquecidos por indução para serem
forjados, onde o aquecimento é muito mais rápido e as alterações
estruturais do metal, muito mais violentas, exigindo um cuidado
no uso deste aquecimento muito maior. Alguns metais nãoferrosos podem ser forjados a frio.
Matrizes Abertas
No forjamento em matrizes abertas as matrizes normalmente
tem formatos de geometria básica e bem simples. Uma parte da
matriz fica presa na parte superior do martelo de forja e a outra
parte da matriz fica fixa na parte inferior do equipamento, não
havendo nenhuma outra parte nas laterais da peça que venha a
restringir ou impedir a deformação, deixando este espaço livre
para a deformação do metal. No forjamento em matrizes
abertas da-se o golpe, vira-se a peça a 90º e volta-se a bater,
quando for possível e o processo for por martelamento, quando
for por prensagem a deformação ocorre um único aperto. São
utilizadas para a produção de peças grandes e em lotes
produtivos pequenos.
Matrizes Fechadas
No forjamento em matrizes fechadas, uma parte da matriz
fica presa na parte de cima do martelo de forja e a outra parte fica
fixa na parte de baixo do equipamento, só que neste caso, a
matriz se fecha por completo quando forjamento ocorre,
enclausurando completamente o metal que será forjado e o metal
adquire a forma que foi esculpida na matriz, ou seja, ele recebe
esforço e se deforma em todas as direções, inclusive nas laterais,
diferente do processo anterior.
Injeção de Metais
Também conhecido como Fundição Sob Pressão ou Die
Casting, é o processo metal-mecânico no qual o metal líquido
fundido, sob pressão é forçado a entrar na cavidade esculpida de
uma matriz, normalmente confeccionada em aço, preenchendo-a
e formando a peça desejada. Este trabalho é realizado injetandose o metal na cavidade da matriz. Vasto é o campo onde se pode
aplicar peças injetadas. Encontram-se peças no setor Automotivo,
Aeronáutico, Agrícola, Eletrônico, Bens de Capital, MetalMecânico, dentre muitos outros.
Tixoforjamento
È um processo de conformação mecânica que proporciona a
fabricação de peças próximas a do produto final somente com
uma só pancada (golpe), empregando pequenas forças para isso
e o metal resultante apresentando propriedades mecânicas
elevadas.
Este processo também é conhecido como forjamento semisólido e trata-se de uma tecnologia nova e, por isso, esta sendo
intensamente pesquisado.
Já se consegue determinar que o processo de tixoforjamento,
por trabalhar com o material no estado físico semi-sólido, exige e
consome uma quantidade menor de energia do que outros
processos de forjamento
São quatro os estágios operacionais do TixoForjamento,
conheça-os:
Metalurgia Pós Metais
A metalurgia dos pós metálicos é uma ciência nova para os
metalúrgicos, está em plena fase de pesquisa para o
desenvolvimento de novas aplicações e misturas metálicas
(ligas). Consiste na combinação de injeção de polímeros com pós
metálicos ultra-finos, onde os polímeros servem de ligantes e os
pós metálicos são a liga metálica desejada.
No Brasil, o uso e fabricação de peças com esta tecnologia é
mais recente ainda, poucas empresas possuem a tecnologia de
fabricação dominada, fazendo com que as mesmas estejam em
constante pesquisa para melhorar o processo, tanto
tecnologicamente, como em relação aos custos envolvidos no
mesmo.
A moldagem de pós por injeção (MPI) é conhecida
internacionalmente por Powder Injetion Molding (PIM) e divide-se
em Metal Injection Molding (MIM) e Ceramic Injetion Molding
(CIM).
PIM
A tecnologia PIM permite a produção de peças de altíssima
precisão, complexas, de alta densidade e ótimo acabamento
superficial. Foi desenvolvida na década de 70, pela Parmatech,
para atender a indústria de computadores, em especial
ferramentas de precisão utilizadas na montagem de circuitos
integrados, contribuindo na redução do tamanho das máquinas e
equipamentos. É utilizada por cerca de 300 empresas, no mundo
todo. Entre as licenciadas pela Parmatech, estão a IBM, Du Pont,
Mitsubishi, Rockwell e Remignton Arms.
Basicamente o processo produtivo consiste em misturar
polímeros aglutinadores com pós metálicos, normalmente
fabricados pelo processo de atomização, e obter uma mistura
que é conhecida por carga injetável.
Logo após a mistura estar estabilizada, injeta-se a
carga em uma matriz onde foi esculpido o formado da peça e que
serve de forma para a formação da peça desejada, obtendo-se
assim a peça. Este processo é muito similar ao de injeção de
plásticos. Um detalhe curioso, é que a peça obtida após a injeção
na cavidade da matriz é enorme, se comparada ao tamanho da
peça final, e dependendo pode chegar ao dobro do tamanho final
da peça desejada, ou até mais.
Existem inúmeras aplicações dos processos PIM (MIM e
CIM), as principais são a utilização em peças sintetizadas
pequenas, complexas, caras e refinadas.
Buchas Auto-lubrificantes. (Fonte: Metalpó)
As buchas sintetizadas auto-lubrificantes possuem uma larga
aplicação nas indústrias mecânica, elétrica e eletrônica devido ao
seu baixo custo de produção, associado a sua alta precisão
dimensional