Processos de Conformao MecnicaResumoAps a obteno do ao slido, geralmente atravs do processo de lingotamento contnuo, que, devido aos ganhos de produtividade proporcionados, suplantou o primitivo processo de lingotamento estacionrio, o ao, j solidificado deve ser submetido aos processos de conformao mecnica, que tem por objetivo transformar o lingote, com microestrutura bruta resultante da solidificao, em produtos semielaborados, com microestrutura mais refinada.

IntroduoVrios dos produtos que hoje so essenciais no nosso dia a dia foram produzidos provavelmente de maneira idntica. Seu carro, o avio em que voc viaja, o satlite que possibilita o funcionamento do seu celular e a internet do seu computador, desde o produto mais simples at o mais sofisticado, todos dependem dos processos de conformao mecnica para existir.Por mais simples que determinados produtos possam parecer, sempre necessrio usar equipamentos indispensveis para realizar as operaes de produo dos mesmos. Comeando pela fundio, seguindo pelos processos de conformao mecnica e usinagem. As peas so fabricadas e reunidas para que formem conjuntos mecnicos sem os quais a vida moderna seria impensvel.Na indstria a conformao mecnica qualquer operao durante a qual se aplica esforo mecnico em diversos materiais, resultando em uma mudana permanente de formas e dimenses devido deformao plstica que ocorre. Para a produo de peas, a conformao mecnica inclui um grande nmero de processos no qual a laminao tem papel importante e lugar cativo entre os mais importantes.

LaminaoLaminao o processo de conformao mecnica que consiste em modificar a seo transversal de um material passando-o entre dois cilindros que giram em sentido contrrio. o processo mais utilizado na fabricao de chapas e perfis, pois apresenta alta produtividade e um controle dimensional do produto acabado que pode ser bastante preciso, alm de uma grande variedade de produtos.Neste processo de conformao mecnica, o metal forado a passar entre dois cilindros, girando em sentido oposto, com a mesma velocidade superficial, distanciados entre si a uma distncia menor que o valor da espessura da pea a ser deformada.Ao passar entre os cilindros,o metal sofre deformao plstica;a espessura reduzida e o comprimento e a largura so aumentados.

Figura 1: Representao esquemtica,em perspectiva,do processo de laminao.A reduo ou desbaste inicial dos lingotes (produtos padronizados da fundio) em blocos, tarugos ou placas realizada normalmente por laminao a quente. Depois dessa fase, segue-se uma nova etapa de laminao a quente para transformar o produto em chapas grossas, tiras a quente, vergalhes, barras, tubos, trilhos ou perfis estruturais.Muitos ainda passam pela laminao a frio, que produz excelente acabamento superficial, com boas propriedades mecnicas e controle dimensional rigoroso do produto final.Processos de LaminaoO processo mais simples atravs do laminador duo, que pode ser reversvel ou no. Nos duos no reversveis, figura A, o sentido de giro dos cilindros no pode ser invertido, e o material s pode ser laminado em um sentido. Nos reversveis, figura B, a inverso da rotao dos cilindros permite que a laminao ocorra nos dois sentidos de passagem entre os rolos. No laminador trio, figura C, os cilindros sempre giram no mesmo sentido. Porm, o material pode ser laminado nos dois sentidos, passando-o alternadamente entre o cilindro superior e o intermedirio e entre o intermedirio e o inferior. medida que se laminam materiais cada vez mais finos, h interesse em utilizar cilindros de trabalho de pequeno dimetro. Estes cilindros podem fletir, e devem ser apoiados em cilindros de encosto, figura D. Este tipo de laminador denomina-se qudruo, podendo ser reversvel ou no.

Figura 2: Esquema de laminadores Duo, Duo reversvel, Trio e Qudruo.Laminao a quente: Etapa inicial do processo de laminao no qual o material aquecido a uma temperatura elevada (no caso de aos inicia entre 1100 e 1300 C e termina entre 700 e 900 C, porm no caso de no ferrosos estas temperaturas normalmente so bem mais baixas) para que seja realizado o chamado desbaste dos lingotes ou placas fundidas.O processo transcorre da seguinte forma: Uma placa (matria-prima inicial), cujo peso varia de alguns quilos at 15 toneladas produzida na refuso, por meio de fundio semicontnua, em molde com seo transversal retangular. (Este tipo de fundio assegura a solidificao rpida e estrutura metalrgica homognea). A placa pode sofrer uma usinagem superficial (faceamento) para remoo da camada de xido de alumnio, dos gros colunares (primeiro material solidificado) e das impurezas provenientes da fundio. Os produtos desta etapa so blocos ou placas. Posteriormente, a placa aquecida at tornar-se semiplstica. A laminao a quente se processa em laminadores reversveis duplos (dois cilindros) ou qudruplos (dois cilindros de trabalho e dois de apoio ou encosto). O material laminado deslocado, a cada passada, por entre os cilindros, sendo que a abertura dos mesmos define a espessura do passe. A reduo da espessura por passe de aproximadamente 50% e depende da dureza da liga que est sendo laminada. No ltimo passe de laminao, o material apresenta-se com espessura em torno de 6 mm, sendo enrolado ou cortado em chapas planas, constituindo-se na matria-prima para o processo de laminao a frio.Quando o ao lingotado convencionalmente, a primeira operao de laminao ocorre em um laminador desbastador, que usualmente um duo reversvel cuja distncia entre os rolos pode ser variada durante a operao. Na operao de desbaste utiliza-se tambm laminadores universais, o que permite um melhor esquadrinhamento do produto. Os produtos desta etapa so blocos ou placas (slab, seo retangular).As placas so laminadas at chapas grossas (material mais espesso) ou tiras a quente. Na laminao de chapas grossas utilizam-se laminadores duos ou qudruos reversveis, sendo este ltimo o mais utilizado. Na laminao de tiras, comumente utilizam laminadores duos ou qudruos reversveis numa etapa preparadora e um trem contnuo de laminadores qudruos. A figura abaixo mostra esquematicamente um trem contnuo de laminao. O material, aps a laminao ento, bobinado a quente, decapado e oleado indo a seguir para o mercado ou para a laminao a frio.Deve-se observar que, com o lingotamento contnuo, produzem-se placas e tarugos diretamente da mquina de lingotar, evitando-se uma srie de operaes de laminao, em especial a laminao desbastadora. A seguir tem-se um trem contnuo de laminao a quente.

Figura 3: Representao esquemtica do trem contnuo de laminao.Laminao a Frio: Etapa final do processo de laminao que tem por objetivo o acabamento do metal, no qual o mesmo, inicialmente recebido da laminao a quente como chapa grossa, tem sua espessura reduzida para valores bem menores, normalmente temperatura ambiente.A laminao a frio empregada para produzir folhas e tiras com acabamento superficial e com tolerncias dimensionais superiores quando comparadas com as tiras produzidas por laminao a quente. Alm disso, o encruamento resultante da reduo a frio pode ser aproveitado para dar maior resistncia ao produto final. Os materiais de partida para a produo de tiras de ao laminadas a frio so as bobinas a quente decapadas. A laminao contnua tem alta capacidade de produo, o que resulta num custo de produo baixo. A reduo total atingida por laminao a frio geralmente varia de 50 a 90%. Quando se estabelece o grau de reduo em cada passe ou em cada cadeira de laminao, deseja-se uma distribuio to uniforme quanto possvel nos diversos passes sem haver uma queda acentuada em relao reduo mxima em cada passe. Normalmente, a porcentagem de reduo menor feita no ltimo passe para permitir um melhor controle do aplainamento, bitola e acabamento superficial. A eliminao do limite de escoamento descontnuo nas tiras de ao recozido um problema prtico muito importante, pois a ocorrncia deste fenmeno provoca uma deformao heterognea em posterior processamento (linhas de Lders). Isto devido ao alongamento descontnuo do limite de escoamento. A prtica normal dar uma pequena reduo final a frio no ao recozido, chamada de passe de encruamento superficial, que elimina o alongamento descontnuo do limite de escoamento. Esse passe de acabamento tambm resulta numa melhora da qualidade superficial e controle dimensional. Outros mtodos podem ser utilizados na melhoria do controle dimensional das tiras ou folhas laminadas, entre estes esto o aplainamento por rolos e o desempeno por trao.

LaminadoresUm laminador consiste basicamente de cilindros (ou rolos), mancais, uma carcaa chamada de gaiola ou quadro para fixar estas partes, e um motor para fornecer potncia aos cilindros e controlar a velocidade de rotao. As foras envolvidas na laminao podem facilmente atingir milhares de toneladas, portanto necessria uma construo bastante rgida, alm de motores muito potentes para fornecer a potncia necessria. Dessa forma, o custo de uma moderna instalao de laminao da ordem de milhes de dlares e so consumidas muitas horas de projetos, uma vez que esses requisitos so multiplicados para as sucessivas cadeiras de laminao contnua. Os cilindros de laminao so de ao fundido ou forjado. Compem-se de trs partes: a mesa, onde se realiza a laminao, e pode ser lisa ou com canais; os pescoos, onde se encaixam os mancais; e os trevos ou garfos de acionamento. Os cilindros so aquecidos pelo material laminado a quente e de grande importncia um resfriamento adequado deles, usualmente atravs de jatos de gua.

Figura 4: Representao esquemtica dos componentes de um cilindro.Os mancais dos cilindros servem de apoio a estes cilindros; eventuais deformaes destas peas provocariam variaes dimensionais nos produtos, o que altamente indesejvel. Trs tipos de mancais so usados em laminadores: mancais de frico, onde o pescoo gira sobre casquilhos de bronze, madeira, etc., devidamente lubrificados; mancais de rolamento; e mancais a filme de leo sob presso.

Tipos de Laminadores Duo: composto por apenas dois cilindros do mesmo dimetro, girando em sentidos opostos, com a mesma velocidade perifrica e colocados um sobre o outro. O material retorna para redues posteriores por conduo manual ou por meio de uma plataforma que pode ser elevada para transportar o material sobre os rolos.

Duo Reversvel: Usado na laminao a quente de lingotes. O facto de o laminador ser reversvel constitui uma vantagem importante em termos de produtividade. O material deformado num sentido, aps o que os rolos so parados. H ento a inverso do sentido de rotao dos rolos, e o material laminado no sentido inverso. Isto introduz uma melhoria na velocidade de trabalho.

Trio: Usado na laminao a quente para chapas e placas. Este laminador uma alternativa ao laminador reversvel. Possui trs rolos dispostos na vertical, rodando os rolos superior e inferior no mesmo sentido, e o intermdio no sentido contrrio. O material passa em 1 lugar entre os rolos superior e intermdio, sendo depois transportado por um elevador para ser laminado em sentido contrrio. Entre os rolos intermdio e inferior. Estes laminadores so menos dispendiosos e conferem maior produtividade em relao aos laminadores duo reversveis.

Qudruplo e Qudruplo Reversvel: Pode-se obter uma grande diminuio da potncia necessria para os rolos condutores com o uso de rolos de pequeno dimetro. Entretanto, uma vez que os rolos com pequenos dimetros resistem menos, eles tm que ser suportados por rolos de encosto de dimetros maiores. usado na laminao a quente e na laminao a frio para chapas grossas e planas, constitudo por quatro rolos, montados uns sobre os outros. Dois desses rolos (os de menor dimetro) so denominados de trabalho, e os outros dois denominados de suporte ou apoio. Pode ser reversvel ou no.

Sendzimir: Usado na laminao a frio para chapas finas. O laminador Sendzimir possui rolos de trabalho de pequeno dimetro; este fato permite efetuar passes de laminagem. Adapta-se muito bem laminao de chapas finas de ligas de alta resistncia.

Mandrilador ou Mannesmann: Usado na laminao a frio e na laminao a quente de tubos sem costura com o uso de mandris.

Sequencial: Usado na laminao a frio e na laminao a quente de perfis e tubos com costura a partir de tiras.

. Universal: O laminador universal capaz de produzir perfis estruturais de abas paralelas com timo desempenho e qualidade exigida por rgos internacionais. O laminador uma combinao de cilindros horizontais e verticais, em que somente os primeiros so motores. Defeitos nos Produtos LaminadosOs produtos laminados podem apresentar defeitos que geralmente so originados na fabricao do prprio lingote. Os defeitos mais comuns dos produtos laminados so: Vazios - Podem ter origem de rechupes ou gases retidos durante a solidificao do lingote. Eles causam tanto defeito na superfcie quanto enfraquecido da resistncia mecnica do produto; Gotas frias - So respingos de metal que se solidificam nas paredes da lingoteiras 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 no qual 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 dos lingotes, as ltimas a se solidificarem. Elas podem acarretar heterogeneidades nas propriedades, alm de fragilizao e enfraquecimento de sees dos produtos laminados. Alm disso, 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.

Bibliografiahttp://www.infomet.com.brhttp://www.norbertocefetsc.pro.brhttp://wiki.ued.ipleiria.pt/wikiEngenharia