ITEC – FEM

FORJAMENTO: TIPOS E CARACTERÍSTICAS

Rafael Corrêa - 12021000901 Filipe Renan - 12021001401

Ivan Picanço - 1218800801 Luis Brasil - - 11021005701

Marcell Negrão - 12021001901 Fábio Barros – - 12021003901

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO

2. TIPOS

2.1. FORJAMENTO LIVRE

2.2. FORJAMENTO MATRIZ ABERTA

2.3. CARACTERÍSTICAS FMA

2.4. FORJAMENTO MATRIZ FECHADA (FMF)

2.5. CARACTERÍSTICA FMA

3. VISÃO GERAL

4. DEFEITOS CARACTERÍSTICOS

5. CONCLUSÃO

6. REFERÊNCIAS

Estima-se que o forjamento deva ter iniciado sua atividade no Egito e na Ásia, em torno de 4000 anos antes de Cristo. E então, espalhou-se em muitos arredores do mundo ao longo dos anos, é o antecessor dos processos de transformação por deformação plástica.

As tribos hindus desde 1500 antes de Cristo trabalhavam o ouro, a prata e o ferro. A arte do forjamento foi utilizada até a idade média para a fabricação de armas e armaduras.

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INTRODUÇÃO

O forjamento é um processo de conformação mecânica, no qual materiais dúcteis têm suas características dimensionais reajustadas ao serem impactados ou pressionados.

Comumente empregado com o material pré-aquecido, o forjamento pode também ser realizado a frio em certas circunstâncias.

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INTRODUÇÃO

Quanto a temperatura:

•Conformação após aquecimento: Permite grandes

deformações, menores valores de esforços, boa

precisão dimensional.

•Conformação sem aquecimento: Deformações

limitadas, necessita maiores esforços mecânicos, ótima

precisão.

TIPOS

Quanto ao processo:

• Forjamento livre ou matriz aberta.

• Forjamento em matriz fechada.

TIPOS

Forjamento livre é conformar por pressão com ferramentas que se movimentam umas contra as outras e que não contêm a forma da peça ou somente a contêm em parte.

A moldagem livre é apropriada para a confecção de peças de tamanhos diversos, que devem receber formas simples e lisas com superfícies planas ou uniformemente redondas.

Forjamento livre

O forjamento livre pode ser realizado com o auxílio da força muscular, quando então é denominado forjamento livre manual, ou com o auxílio ,das prensas ou máquinas de forjar, neste caso recebe a denominação de forjamento livre a máquina.

Forjamento Matriz Aberta (FMA)

Tanto numa situação quanto outra (manual ou máquina), o formato da peça, assim como suas dimensões são obtidas pela habilidade do forjador em manipular as máquinas e as ferramentas, sendo portanto uma operação a ser realizada por profissional especializado.

• Vantagens: Matrizes simples e barato (dependendo da forma), grande faixa de tamanhos, boa resistência mecânica

• Desvantagens: Somente formatos simples, dificil obter tolerâncias estreitas, usinagem requerida, baixa taxa de produção, pobre aproveitamento do material, maior habilidade requerida

Características FMA

O forjamento em matriz usa blocos de matriz cuidadosamente usinados para produzir peças forjadas com tolerâncias dimensionais bastante precisas. Normalmente, para justificar a utilização dessas matrizes relativamente dispendiosas, esse processo é usado para taxas de produção altas.

Forjamento Matriz Fechada (FMF)

Na forja em matriz o tarugo é primeiro desbastado e esquadrinhado para ajustar o metal nas posições corretas na matriz para o forjamento subsequente.

O tarugo pré-moldado é então colocado na cavidade da matriz de forja em bruto para atingir uma forma próxima à desejada. A maior parte da mudança da forma ocorre quase sempre nessa etapa. Em seguida a peça é transferida para uma matriz de acabamento, onde é forjada para a forma e dimensões finais .

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Características FMF

• Vantagens: Formas Complexas, Alta produtividade, ótimas tolerâncias, boa resistência mecânica.

• Desvantagens: Pequenos tamanhos, custo de maquinário elevado.

• Controlando a deformação durante o processo de forjamento, pode-se melhorar as propriedades mecânicas da peça produzindo um alinhamento direcional, melhorando assim propriedades de tensões, ductibilidade, impacto e resistência a fadiga.

• As fibras podem ser alinhadas na direção em pontos onde ocorrem máximas tensões.

• Menor custo de fabricação, pois se tem a mínima perda de material.

• As peças a serem forjadas geralmente necessitam de usinagem antes do processo de forjamento

• Os equipamentos são muito caros

• Dependendo da aplicação de um perça forjada, suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas por um tratamento térmico (Pré-aquecimento, recozimento, normalização, endurecimento) anterior ou posterior à operação de forjamento.

Visão Geral

• Comparadas com as peças fundidas, as peças forjadas podem receber dimensões menores devido a sua maior resistência mecânica. Nas peças forjadas as fibras são orientadas, os grãos se apresentam com uma estrutura mais fina, isenta de porosidades, desta forma estas peças apresentam uma resistência mecânica superior às peças fundidas ou mesmo usinadas.

Defeitos Característicos

Devido à complexidade do processo, devemos levar em consideração alguns cuidados relativos à mecânica dos sólidos, bem como cuidados de natureza metalúrgica. Por isso, é comum o aparecimento de defeitos durante e depois do processamento.

• Falta de redução: Caracteriza-se pela penetração incompleta do metal na cavidade da ferramenta. Isso altera o formato da peça e acontece quando são usados golpes rápidos e leves do martelo.

• Trincas superficiais: Causadas por trabalho excessivo na periferia da peça em temperatura baixa, ou por alguma fragilidade a quente.

• Trincas nas rebarbas: Causadas pela presença de impurezas nos metais ou porque as rebarbas são pequenas. Elas se iniciam nas rebarbas e podem penetrar na peça durante a operação de rebarbação.

• Trincas internas: Originam-se no interior da peça, como consequência de tensões originadas por grandes deformações. • Gotas frias: São descontinuidades originadas pela dobra de superfícies sem a ocorrência de soldagem. Elas são causadas por fluxos anormais de material quente dentro das matrizes, incrustações de rebarbas, colocação inadequada do material na matriz.

• Incrustações de óxidos: Causadas pela camada de óxidos que se formam durante o aquecimento. Essas incrustações normalmente se desprendem, mas, ocasionalmente, podem ficar presas nas peças.

• Descarbonetação: Caracteriza-se pela perda de carbono na superfície do aço, causada pelo aquecimento do metal. • Queima: Gases oxidantes penetram nos limites dos contornos dos grãos, formando películas de óxidos. Ela é causada pelo aquecimento próximo ao ponto de fusão.

• De qualquer um dos processos de fabricação, o forjamento tem um fundamental papel porque produz peças com excelentes propriedades (alta dureza, elevada tenacidade, resistência à fadiga, alta resistência mecânica a quente e alta resistência ao desgaste), oferecendo um menor custo de produção.

Conclusão

• FILHO, Ettore B.[et al].Conformação Plástica dos Metais. São Paulo: Unicamp, 5 ed. 1997.

• CALLISTER, JR. Willian D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. 5ª ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2002.

• CELTLIN, Paulo Roberto; HELMAN, Horácio. Fundamento da conformação mecânica dos materiais. 2. ed. São Paulo: Artliber Editora, 2005.

Referências