2. LAMINAÇÃO

Prof° Bruno Rosaemail: probrunorosa@gmail.com

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

Laminação

Fundamentos

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

planos)

Etapas da Laminação

Desbaste inicial dos lingotes em blocos, tarugos ou placas– realizada normalmente por laminação a quente.

Nova etapa de laminação a quente para transformar o produto em chapas grossas, tiras a quente, vergalhões, barras, tubos, trilhos ou perfis estruturais. Laminação a frio produz tiras a frio – excelente acabamento superficial– boas propriedades mecânicas– controle dimensional do produto final bastante rigoroso.

Chapas– espessura >6mm

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

Tiras– espessura <6mm

Tipicamente fornecida como bobinas ou tiras planasGrande variedade de aplicações

Produto Final

Laminação: Uso e Vantagens

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

Muito utilizado

Laminadores Um laminador consiste:– cilindros (ou rolos),– mancais,– uma carcaça chamada de gaiola ou quadro para fixar estas

partes– motor para fornecer potência aos cilindros e controlar a

velocidade de rotação.

Laminadores

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

Tipos de Laminadores

laminador duo laminador duo reversível laminador trio laminador quádruo laminador Sendzimir laminador universal.

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

Laminador duo

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

Laminador duo reversível

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

Laminador trio

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

Laminador quádruo

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

Laminador Sendzimir

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

Laminador universal

Cilindro planoMesa - Onde é realizada a Laminação (Lisa o com canais)

Pescoço - Onde se encaixa os Mancais

Trevo Garfo de Acionamento

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

Lingotamento contínuo

Laminação a quente

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

que permite um melhor esquadrinhamento do produto.

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

Placas são laminadas a quente até:

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

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

Laminação a quente

Trem contínuo

Recristalização

Laminação a Frio

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

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

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

Laminação a Frio

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

Laminação a Frio - características

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

Laminação de barras e perfis

A seção transversal do metal é reduzida em duas direçõesA cada passe o metal é comprimido somente em uma direçãoNo passe subseqüente o material é girado de 90o.O metal se expande muito mais na laminação a quente de barras do que na laminação a frio de folhasO planejamento dos passes para perfis estruturais é muito complexo e requer bastante experiência. Laminadores de barras são equipados com:– Guias para conduzir o tarugo para as ranhuras– Repetidores para inverter a direção da barra e conduzi-la

para o próximo passe.

Características

São normalmente duos ou trios

A instalação comum para a produção de barras consiste:–cadeira de desbaste–cadeira formadora–cadeira de acabamento

Laminadores de Barras e Perfis

Laminação - 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

1. Introdução

Figura 03: laminador quádruo

1. Introdução

Figura 04: laminador sendzimir

1. Introdução

Figura 05: laminador universal

1. Introdução

Figura 06: partes de um cilindro de laminação

1. Introdução

Figura 07: laminação a quente

Aquecimento

LaminadoresSprays

Bobina

1. Introdução

Figura 08: cilindros ranhurados

1. Introdução

(a) (b)

Figura 09: Laminação de tubos de costura: (a) puncionador; (b) passo peregrino

1. Introdução

Forças na laminação

1. Introdução

Arco AB: arco de contato α: ângulo de contato ou ataque Pela conservação de volume:

b: largura

1. Introdução

Problema 01 Suponha que você vá laminar uma chapa que tenha largura e altura de 1m e 6 cm, respectivamente, qual deve ser a razão entre as velocidades de entrada e saída (em m/s) para se obter uma peça com largura de 102 cm e altura de 4 cm?

1. Introdução