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Nocoes_processos.pdf
- 1. NOÇÕES BÁSICAS DEPROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE MATERIAIS Existem um número maior de processos de fabricação, destacando-se os seguintes: Processos de fundição → metal líquido é vazado em moldes cuja cavidade possui a geometria do corpo sólido (peça, componente) que se deseja obter. Processos de conformação mecânica (ou de deformação plástica) → aplica-se carga mecânica para alterar a geometria de uma pré-forma por deformação plástica. Consolidação de pós (processamento de materiais a partir de pós, por compactação seguida de sinterização). Processos por remoção de material (usinagem) Outros
- 2. Processos de fundição(casting) molde de areia cavidade do molde canal de alimentação cadinho contendo o metal fundido molde de areia cavidade do molde canal de alimentação cadinho contendo o metal fundido 1 2
- 3. Forjamento por prensagemou extrusão a frio em matriz Forjamento por prensagem ou extrusão a frio em matriz
- 5. Ferramenta de usinagem (pastilhade metalduro) PROCESSO DE TORNEAMENTO Ferramenta de usinagem (pastilha de metalduro) PROCESSO DE TORNEAMENTO
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- 7. 1- PROCESSOS DEFUNDIÇÃO Fundição de peças: A forma da cavidade do molde corresponde à geometria da peça. Muito utilizado na área de peças metálicas em aço, ferro fundido, bronze, latão e ligas de alumínio. Se peça fundida não possuir o acabamento final e dimensões finais desejadas será necessário realizar operações complementares como usinagem, retífica, polimento Se não possuir a microestrutura desejada realizar tratamentos térmicos para obter microestrutura correta e melhores propriedades.
- 8. Fundição de lingotes(produtos não acabados). Neste caso o molde apresenta contornos regulares: forma cilíndrica forma prismática. O produto resultante é posteriormente submetido a algum processo de conformação mecânica no estado sólido para a obtenção de barras, perfis diversos, arames e chapas, ou usinado para a geometria e as dimensões definitivas (fundição de semi-acabados).
- 9. Zona de grãosfinos Zona de grãos grosseiros Zona de grãos colunares Figura 4.2 – Zonas de cristalização em um lingote fundido. a) representação esquemática das três zonas; b) Crescimento colunar exagerado dos grãos em Zinco puro . Aumento: 2X (S. Riedel) a) b) Zona de grãos finos Zona de grãos grosseiros Zona de grãos colunares Figura 4.2 – Zonas de cristalização em um lingote fundido. a) representação esquemática das três zonas; b) Crescimento colunar exagerado dos grãos em Zinco puro . Aumento: 2X (S. Riedel) a) b)
- 10. A fundição abrangeuma série de processos tecnicamente diferenciados, cada um apresentando características próprias, tais como: fundição por gravidade fundição sob pressão fundição por centrifugação fundição de precisão fundição por outros métodos.
- 11. 2 - Processosde conformação mecânica (obtenção de peças ou perfis por deformação plástica dos metais) Dada a facilidade com que se consegue alterar a forma dos metais por deformação plástica, ou seja, dada sua elevada plasticidade, utiliza-se esta propriedade para a produção de componentes metálicos (peças, componentes, perfis de diversas geometrias). A partir de um billet do metal, por aplicação de esforço mecânico através de uma ferramenta ou matriz, obtém-se a geometria final da peça por deformação plástica do metal.
- 12. Forjamento por prensagemou extrusão a frio em matriz Extrusão a frio Material é forçado para a cavidade da matriz por escoamento plástico
- 13. A conformação mecânicapara a produção de peças metálicas inclui um grande número de processos que, entretanto, em função dos tipos de esforços aplicados, podem ser classificados em apenas algumas categorias, que são: Processos de compressão (direta e indireta) Processos de tração Processos de dobramento Processos de cisalhamento Tal processo é muito utilizado para a fabricação de pecas de metais, incluindo aços, mas não é aplicável a um corpo sólido cerâmico.
- 14. Martelamento Aplicação de forçamecânica através de golpes sucessivos de martelos ou através da queda de uma massa (martelo) sobre o metal a ser deformado (ver figura 4.4). Forjamento a quente (Martelamento)
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- 18. 3 3 - - CONSOLIDAÇÃODE PÓS / PROCESSAMENTO DE MATERIAIS A CONSOLIDAÇÃO DE PÓS / PROCESSAMENTO DE MATERIAIS A PARTIR DE PÓS PARTIR DE PÓS A consolidação de pós, ou seja, o processamento de materiais a partir de pós (Powder Tecnology) leva aos materiais particulados ou sinterizados (powder materials; particulate materials; sintered materials). O processo consta das seguintes etapas básicas: mistura (misturar os componentes que se deseja ter na liga e lubrificantes sólidos para facilitar o processamento posterior); compactação em matriz (dar forma a peça e densificação preliminar da massa de pós); sinterização (tratamento térmico com controle de tempo, temperatura e atmosfera gasosa). No caso da cerâmica tradicional este tratamento térmico é chamada de queima; Calibração ou operações de acabamento por remoção de material.
- 19. Figure 4.1 Figure 4.1- - Misturador em cone Misturador em cone
- 20. COMPACTAÇÃO UNIAXIAL EMMATRIZ COMPACTAÇÃO UNIAXIAL EM MATRIZ Fator de compactação Fator de compactação → → → → → → → → Fc Fc = = h hi i / /h hf f = = ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρv v / / ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρa a h hi i = Altura de enchimento, = Altura de enchimento, h hf f = Altura final = Altura final ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρv v = densidade a verde e = densidade a verde e ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρa a = densidade aparente = densidade aparente Pressão de compactação: Pressão de compactação: → → → → → → → → P Pc c = F/A = F/A hi hf
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- 24. O processo abrange: Metaise compósitos particulados sinterizados → metalurgia do pó Materiais cerâmicos sinterizados → cerâmica Principais produtos da Metalurgia do Pó: aços sinterizados; metais e ligas refratárias (alto ponto de fusão); ligas de alumínio sinterizado; buchas autolubrificantes, filtros metálicos e catalizadores porosos; ligas endurecidas por dispersão de partículas; ímãs de última geração; metal duro e outros compósitos particulados; discos de corte de carbeto de silício e discos de corte diamantados, etc.
- 25. Principais produtos daCerâmica pisos e azulejos; filtros cerâmicos; refratários (aplicados como isolamento térmico de fornos e cadinhos para fusão de metais); cerâmica avançada; vasos sanitários; Louças e porcelana, etc.
- 26. 4 - Processoscom remoção de material Os principais processos de fabricação com remoção de material são: torneamento → usinagem de peças num torno mecânico. A preforma a ser usinada gira com elevada velocidade e uma ferramenta de corte (com cume cortante) é forçada contra a peça, removendo material na forma de cavacos (ver figura 2.8); furação → abrir furos com uma ferramenta na forma de broca; serramento → corte de material com serras; retificação → melhorar acabamento superficial de materiais por desbaste e retificação com rebolos e outras ferramentas.; polimento → obtenção de superfície com elevado acabamento utilizando lixas e pó de polimento; outros.
- 27. Ferramenta de usinagem (pastilhade metalduro) PROCESSO DE TORNEAMENTO Ferramenta de usinagem (pastilha de metalduro) PROCESSO DE TORNEAMENTO
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- 32. Zona de grãosfinos Zona de grãos grosseiros Zona de grãos colunares Figura 4.2 – Zonas de cristalização em um lingote fundido. a) representação esquemática das três zonas; b) Crescimento colunar exagerado dos grãos em Zinco puro . Aumento: 2X (S. Riedel) a) b)
- 33. molde de areia cavidadedo molde canal de alimentação cadinho contendo o metal fundido
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- 35. Forjamento a quente(Martelamento)
- 36. Ferramenta de usinagem (pastilhade metalduro) PROCESSO DE TORNEAMENTO
- 37. Fc x 109N 1 4 3 2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Distância a (em nanometros) entre o centro dos íons Na+ e Cl– 0
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- 40. Temperatura tempo T1 T2 T3 T3 +t1 T3 + t2 T3 + t3
- 42. Forjamento livre Dobramento Laminação Forjamento confinado Trefilação Cisalhamento Forjamentolivre Dobramento Laminação Forjamento confinado Trefilação Cisalhamento