Conformação volumétrica
A conformação volumétrica dá forma a uma peça sólida de metal comprimindo, martelando, empurrando ou puxando, sem derretê-la e sem retirar cavacos. O metal flui como argila muito dura até uma nova forma, então quase nada se perde. Estes seis processos fazem a maior parte das barras, chapas, fios, virabrequins e parafusos do mundo.
A ideia central
O metal não é tão rígido quanto parece. Empurre com força suficiente e ele flui plasticamente (muda de forma para sempre, sem quebrar), como massa de modelar sob o seu polegar. Cada processo aqui aplica esse empurrão de um jeito: golpes entre matrizes, cilindros que giram, um êmbolo atrás de uma matriz ou uma tração por um furo. Aquecer o metal faz com que ele flua mais fácil; trabalhá-lo a frio o deixa mais resistente e preciso.
Os 6 processos deste capítulo
3.1ShortForjamento (em matriz aberta e em matriz fechada)Espreme metal quente entre matrizes planas ou com formaAbrir a lição
3.2LaminaçãoPuxe o metal pelo vão entre cilindros que giramAbrir a lição
3.3Extrusão (perfis de alumínio e tubos de plástico)Empurre metal ou plástico por uma matriz com formaAbrir a lição
3.4TrefilaçãoPuxe uma barra por matrizes cada vez menoresAbrir a lição
3.5Recalque a frioCorte o fio em blanks e recalque uma cabeça, a frioAbrir a lição
3.6Laminação de rosca e rosqueamentoPressione uma rosca em um blank, ou corte ou pressione uma em um furoAbrir a liçãoLado a lado
| Processo | Em uma linha | Ideal para | Tamanho do lote | Precisão |
|---|---|---|---|---|
| 3.1Forjamento (em matriz aberta e em matriz fechada) | Espreme metal quente entre matrizes planas ou com forma | Peças fortes e tenazes: virabrequins, ferramentas, ferragens de aviões | De peças únicas (matriz aberta) a milhões (matriz fechada) | Cerca de ±0,5 mm, depois usinada |
| 3.2Laminação | Puxe o metal pelo vão entre cilindros que giram | Chapas finas e grossas, folhas, vigas e trilhos | Milhões de toneladas por ano | Cerca de ±0,1 mm a quente, ±0,01–0,05 mm a frio |
| 3.3Extrusão (perfis de alumínio e tubos de plástico) | Empurre metal ou plástico por uma matriz com forma | Esquadrias, dissipadores de calor, tubos | De séries curtas a linhas contínuas | Cerca de ±0,1–0,3 mm |
| 3.4Trefilação | Puxe uma barra por matrizes cada vez menores | Fio para cabos, molas e parafusos | Volume muito alto | Cerca de ±0,01–0,05 mm |
| 3.5Recalque a frio | Corte o fio em blanks e recalque uma cabeça, a frio | Parafusos, pinos, rebites, pregos | De dezenas de milhares a milhões | Cerca de ±0,05–0,1 mm |
| 3.6Laminação de rosca e rosqueamento | Pressione uma rosca em um blank, ou corte ou pressione uma em um furo | Parafusos, porcas e furos roscados | De um furo a milhões de parafusos | Alguns centésimos de milímetro |
As três últimas lições contam uma só história: como um parafuso é feito de fio. A barra é trefilada em fio preciso (3.4), cortada e recalcada em um blank (3.5) e depois recebe a rosca por laminação (3.6).
Como escolher dentro desta família
- Precisa de uma peça que não pode quebrar sob carga, como um virabrequim ou um gancho? Escolha a forjaria.
- Precisa de produtos longos, planos ou simples por tonelada? Escolha a laminação.
- Precisa de uma peça longa com seção transversal complexa, mas constante, mesmo em séries pequenas? Escolha a extrusão.
- Precisa de fio fino, redondo e preciso? Escolha a trefilação.
- Precisa de pequenas peças com cabeça, como parafusos aos milhões? Escolha o recalque a frio e depois a laminação de roscas.
Palavras-chave
- Deformação plástica
- uma mudança permanente de forma sem trincar, a base de toda conformação volumétrica.
- Trabalho a quente
- conformar o metal acima da temperatura em que ele amolece e reorganiza os grãos; fluxo mais fácil, acabamento mais áspero.
- Trabalho a frio
- conformar em temperatura ambiente; exige mais força, mas dá peças mais resistentes e precisas.
- Encruamento
- o metal fica mais duro e menos dúctil a cada vez que é deformado a frio.
- Recozimento
- aquecer o metal para amolecê-lo de novo após o trabalho a frio.
- Matriz
- uma ferramenta de aço temperado ou de metal duro cuja forma é copiada na peça.
- Tarugo (billet)
- um bloco ou tora sólida de metal de partida, cortada no comprimento antes da conformação.
- Fluxo de grão
- o padrão em forma de fibras dos cristais do metal, que acompanha a forma nas peças conformadas e as deixa tenazes.
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