1. Conformação Mecanica
FORJAMENTO

2. Introdução
O forjamento é um processo de conformação mecânica pelo
martelamento ou pela prensagem de um metal, ou seja,
mediante a aplicação de esforços mecânicos altera-se
plasticamente a formas dos materiais.
Ele é o antecessor de todos os 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.

3. Aplicações
De um modo geral, todos os materiais conformáveis podem ser
forjados. Os mais utilizados para a produção de peças forjadas
são os aços (comuns e ligados, aços estruturais, aços para
cementação e para beneficiamento, aços inoxidáveis ferríticos e
austeníticos, aços ferramenta), ligas de alumínio, de cobre
(especialmente os latões), de magnésio, de níquel (inclusive as
chamadas superligas, como Waspaloy, Astraloy, Inconel, Udimet
700, etc., empregadas principalmente na indústria aeroespacial)
e de titânio.

4. Tipos de Forjamento
O processo de forjamento pode ser classificado quanto a
temperatura de trabalho, ou seja, o material a ser conformado é
ou não pré aquecido a uma determida temperatura e quanto ao
metodo de aplicação de carga

5. Forjamento a Quente
O forjamento a quente é o processo de conformação onde o
metal a ser forjado se encontra acima da temperatura de
recristalização. Isto faz com que durante a deformação os
mecanismos de recuperação e recristalização aconteçam,
inibindo a geração de tensões internas e favorecendo a
ductilidade pela formação e aumento dos grãos

7. Vantagens do processo
 Menor energia requerida para deformar o metal;
 Aumento da capacidade do material para escoar sem se
romper (ductilidade);
 Eliminação de bolhas e poros por caldeamento;
 Eliminação e refino da granulação grosseira do material
fundido;

8. Desvantagens do processo
 Necessidade de equipamentos especiais (fornos,
manipuladores, etc.) e gasto de energia para aquecimento
das peças;
 Reações do metal com a atmosfera do forno, levando a
perdas de material por oxidação e outros problemas
relacionados
 Formação de óxidos
 Desgaste das ferramentas é maior e a lubrificação é
difícil;
 Necessidade de grandes tolerâncias dimensionais por
causa de expansão e contração térmica

9. Forjamento a Frio
O forjamento a frio tem esse nome, pois o processo é realizado
abaixo da temperatura de recristalização do material forjado.
A carga utilizada para a conformação por forjamento a frio é
muito grande, podendo chegar até a 15000 toneladas para
prensas de grande porte. Isso causa um grande desgaste das
ferramentas e da matriz.

10. O acabamento superficial e a exatidão dimensional de uma
peça forjada a frio são superior ao do forjamento a quente e até
de outros processos de conformação e fundição. Geralmente as
peças forjadas a frio já saem da matriz pronta para serem
utilizadas, sem necessidade de ajustes de superfície ou
dimensão.
Forjamento a Frio

11. Preparação do aço para forjamento a
frio
A maioria dos aços trabalhados no forjamento possui uma
resistência mecânica muito alta, o que torna a carga necessária
de conformação elevada e conseqüentemente diminui a vida
das ferramentas utilizadas. Para que se diminua a resistência
desses aços e torne mais amena a carga de aplicação, é
interessante que o aço passe por um tratamento térmico de
esferoidização.
A cementita em forma de esferas torna mais fácil o escoamento
do material entre os grãos, o que diminui a força necessária
para a fluidez do aço trabalhado.

12. Vantagens do processo
 Menor quantidade de matéria-prima requerida (a peça pode
ser obtida em sua forma final sem nenhuma perda de
material.
 Alta produtividade;
 Possibilita a substituição de um material de custo maior (alta
liga) forjado a quente, por outro de custo menor (aço
carbono) forjado a frio, obtendo-se assim peças forjadas
com propriedades mecânicas equivalentes.

13. Desvantagens do processo
 Necessidade de prensas de maior capacidade;
 Pressões elevadas nas ferramentas, necessitando assim
de materiais especiais e geralmente de alto custo;
 Necessidade de recozimentos intermediários para obterem-
se grandes deformações;
 Viável economicamente apenas para lotes grandes de
peças;

14. Forjamento Por Martelamento
O forjamento por martelamento é feito aplicando-se pancadas
(golpes ou batidas) rápidas e sucessivas no metal, aplicando
pressão sobre a peças no momento em que existe o contato do
martelo de forja e a peça metálica. Por sua vez, esta pressão é
absorvida pelo metal que se deforma muito rapidamente.

15. No forjamento por martelamento são usados martelos de forja
que aplicam golpes rápidos e sucessivos ao metal por meio de
uma massa que varia de poucos quilos a várias toneladas, que
cai de uma altura que varia de alguns centímetros a alguns
metros. Este processo age sobre as camadas mais externas do
material, podendo ou não gerar pontos de tensão, que se não
forem controlados podem gerar falhas.
Forjamento Por Martelamento

16. Forjamento Por Prensagem
Nesse tipo de processo uma pressão continua e devagar é
aplicada na área a ser forjada. Esta operação pode ser
realizada a quente ou a frio. A operação a frio é utilizada em
materiais recozidos, e o processo a quente é feito em peças
para maquinaria pesada. O forjamento por pressão é mais
econômico do que o forjamento por impacto,
e grandes tolerâncias dimensionais são
obtidas. Estes tipos de operação podem
ser divididos de duas formas:

17. Forjamento em Matriz Aberta
O material é conformado entre matrizes planas ou de formato
simples, que normalmente não se tocam

18. É usado geralmente para fabricar peças grandes, com forma
relativamente simples (p. ex., eixos de navios e de turbinas,
ganchos, correntes, âncoras, alavancas, excêntricos,
ferramentas agrícolas, etc.) e em pequeno número; e também
para pré-conformar peças que serão submetidas posteriormente
a operações de forjamento mais complexas.
Forjamento em Matriz Aberta

19. Forjamento em Matriz Fechada
O material é conformado entre duas metades de matriz que
possuem, gravadas em baixo-relevo, impressões com o formato
que se deseja fornecer à peça.
A deformação ocorre sob alta pressão em uma cavidade
fechada ou semifechada, permitindo assim obter-se peças com
tolerâncias dimensionais menores do que no forjamento livre.

20. Forjamento em Matriz fechada
Nos casos em que a deformação ocorre dentro de uma cavidade
totalmente fechada, sem zona de escape, é fundamental a precisão
na quantidade fornecida de material: uma quantidade insuficiente
implica falta de enchimento da cavidade e falha no volume da peça;
um excesso de material causa sobrecarga no ferramental, com
probabilidade de danos ao mesmo e ao maquinário.

21. Dada a dificuldade de dimensionar a quantidade exata fornecida
de material, é mais comum empregar um pequeno excesso. As
matrizes são providas de uma zona oca especial para recolher o
material excedente ao término do preenchimento da cavidade
principal. O material excedente forma uma faixa estreita
(rebarba) em torno da peça forjada. A rebarba exige uma
operação posterior de corte (rebarbação) para remoção.
Forjamento em Matriz fechada

22. Equipamentos e Metodos
 Os equipamentos comumente empregados incluem duas
classes principais:
• Martelos de forja: que deformam o metal através de
rápidos golpes de impacto na superfície do mesmo;
• Prensas: que deformam o metal submetendo-o a uma
compressão contínua com velocidade relativamente baixa.

23. Tipos de Martelos
Os três tipos básicos de martelo são:
Martelo de Queda
Livre com Prancha
Martelos de Duplo
Efeito
Martelo de Contragolpe

24. Tipos de Prensa
Prensa de fuso Prensa excêntrica Prensa Hidraulica

25. Peças Forjadas
Eixos de Navio
Virabrequins
Parafusos, pinos
Engrenagens

26. Créditos
