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ENG06638-Introdução à engenharia metalúrgica
Nestor Cezar Heck / UFRGS – DEMET
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9 - Processos produtivos
9-1 Principais processos
Os metais e ligas obtidos com a aplicação da metalurgia extrativa são transformados em
produtos semi-acabados nas usinas. Contudo, até ser transformado em um componente mecânico de
uma máquina ou de um motor como, por exemplo, um virabrequim (girabrequim ou eixo manivela),
Figura 9-1, um semi-acabado metálico pode passar por muitos processos produtivos.
Figura 9-1. Componente mecânico conhecido pelo nome de virabrequim
http://www.dastuart.com/images/forging.jpg
Para dar forma aos metais empregamos muitos métodos, mas a maioria deles pode ser
enquadrada em dois grandes grupos: o que usa a força para deformar os metais no estado sólido (e
até semi-sólido) – a conformação mecânica – e o que usa a solidificação com este propósito.
9-2 Fundição
A fundição é um processo antiqüíssimo de dar forma aos metais. Ela consiste na solidificação
de um metal, inicialmente no estado líquido, que é vazado para dentro de um molde contendo uma
cavidade com o formato da peça que desejamos obter, Figura 9-2. A cavidade, em um material
cerâmico refratário, é obtida com o uso de uma réplica (normalmente não-metálica) da peça que se
deseja produzir – o modelo. O modelo também se pode ser confeccionado com uma substância que se
decompõe em uma temperatura elevada.
Figura 9-2. Diagrama esquemático do processo de fundição em molde de areia
http://www.infomet.com.br/tollbar.php?URL=construtor.cimm.com.br/cgi-win/construt.cgi?configuradorresultado%2B387
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Como o metal líquido tem um volume um pouco maior que o metal sólido, há que se tomar
certas medidas para se evitar as complicações advindas deste fato.
9-3 Conformação mecânica
A conformação mecânica é agrupamento de processos capazes de dar forma aos metais pela
aplicação de forças que produzem tensões de compressão ou de tração para além daquelas da tensão
de escoamento, na região da deformação plástica como, por exemplo, o forjamento, Figura 7-3.
Basicamente, os processos de conformação mecânica podem ser classificados em:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
forjamento;
laminação;
trefilação;
extrusão;
estampagem.
a
c
b
Figura 9-3. O forjamento nasceu com o trabalho do ferreiro (a); forjamento com a ajuda de
uma prensa (b); forjamento de um eixo de grandes dimensões (c)
(a) http://www.artmetal.com/project/TOC/proces/forge/taper.html;
(b) http://www2.furg.br/projeto/gefmat/material_did/conformacao/ForjamentoUFSC.pdf
(c) http://www.nkmz.com/English/index.html#rolling0308.html
Muito interessante é o fato de que, durante o trabalho de conformação mecânica, o metal não
modifica o seu volume.
9-4 Outros processos
A usinagem dos metais é o nome genérico que se aplica quando a tensão aplicada por uma
ferramenta ultrapassa aquela da resistência mecânica do material.
Importante também é a capacidade desenvolvida pelo Homem de unir peças metálicas além
daquelas formas que usam fixadores (parafusos, pregos, etc.), mas, pela soldagem e colagem.