terça-feira, 9 de novembro de 2010

LAMINAÇÃO

Processo de reduzir a espessura de uma chapa, barra ou perfil metálico por meio de sua passagem entre 2 cilindros girantes, com separação menor que a espessura de entrada. A barra é "puxada" pelos cilindros devido às forças de atrito entre as superfícies. O montante da redução é limitada pelas potências dos motores, e resistência mecânica dos cilindros, mancais, eixos cardans e redutores.


Divide-se em 2 grandes ramos: Laminação de produtos planos e não planos.
Laminação de produtos planos: O objetivo é produzir chapas de determinada espessura a partir de chapas mais grossas, ou de blocos ou lingotes. A redução é progressiva, em vários passes e sempre num mesmo plano, cada passe reduzindo a espessura num certo percentual. Os esforços chegam a milhares de toneladas devido às grandes áreas envolvidas. Os cilindros de trabalho, que entram em contato com o material, são suportados por cilindros de encosto, de maior diâmetro o que evita que aqueles se quebrem. De todo modo a deformação elástica resulta em uma deflexão maior no meio que nas extremidades dos cilindros. Para evitar que as chapas tenham espessura diferente ao longo da largura, os diâmetros dos cilindros de trabalho são maiores no meio que nas extremidades.
Laminação de produtos longos (não planos): O objetivo é produzir barras (redondas, quadradas, chatas) ou perfis (cantoneiras, vigas U e I, trilhos, dormentes metálicos, etc). Para isso é necessário que a deformação seja muitas vezes alternada entre 2 planos, de modo que a largura e espessura sejam reduzidas. Ao contrário dos cilindros usados para chapas, aqui eles recebem sulcos (canais) usinados, por onde passam as barras e perfis, que são assim obrigados gradualmente, passe a passe, a mudar da seção inicial ( por exemplo: quadrada) até o perfil final.



Laminação a quente
Processo de conformação do aço, pelo qual uma placa de aço apos ser reaquecida em fornos de reaquecimento com temperaturas acima dos 1000 graus passa através de grandes cilindros que comprimem a espessura e a largura da placa através dos chamados passes de laminação.











Laminação a Frio
Normalmente é a última parte do processo de laminação. Como mencionado anteriomente, também por compressão de rolos laminadores, comprime-se o material, só que agora a frio (temperatura ambiente, ou abaixo da temperatura de recristalização), para dar-lhe as características de resistência mecânica desejada e acabamento superficial final, com isso, consegue uma excelente superfície de laminação.
A laminação a quente destroi, por completo, a estrutura metalúrgica da fundição (bruta de fusão , que é uma estrutura ruim e fragilizante), refina e alonga o grão do metal que foi laminado, aumentando as suas propriedades mecânicas e melhorando as propriedades metalúrgicas, no sentido da laminação.

Resumidamente, as principais características metalúrgicas afetadas pela laminação são: o tamanho do grão, alinhamento deste grão, a textura, a resistência mecânica, a estabilidade térmica, a tendência a recristalização, a trabalhabilidade a frio e o acabamento superficial.

Na laminação a frio, conseque-se um aumento da resistência mecânica da chapa laminada por encruamento e um excelente acabamento superficial (até polido se desejado).

Apesar da definição acima aparentar simplicidade, o processo de laminação não é um processo simples de ser projetado, ajustado e colocado em campanha produtiva, pois diversos fatores devem ser avaliados, tais como: Definição do correto Processo de Laminação, Tipos de Laminadores a serem utilizados, Aspectos Metalúrgicos a serem Considerados, as Relações Geométricas na Laminação (Região de Deformação, Coeficientes de Deformação, Arco de Contato, Ângulo de Mordida, Fatores Geométricos que Afetam a Mordida e o Arraste, Ângulo Neutro e Plano e Neutro e Deslizamento), ainda tem, a Mordida do Esboço pelos Cilindros, A Carga de Laminação, O Alargamento na Laminação, a Velocidade de Deformação, o Cálculo da Resistência à Deformação a Quente e a Frio, a Correta Lubrificação, o Atrito, a Instrumentação necessária para Controle do Processo Produtivo, a Medição da Espessura e Largura, a Medição das Forças e Esforços Envolvidos, a Medição e Controle da Temperatura, da Velocidade de Trabalho e da Planicidade da Chapa, bem como, a quantidade de Recozimentos Necessários, a correta determinação de onde eles devem estar inseridos e muito mais, o trabalho técnico é amplo. 
Elasticidade
Elasticidade é a propriedade que o material metálico tem de se deformar, se um esforço é aplicado sobre ele, e de voltar a forma anterior quando o esforço aplicado parar de existir.

Plasticidade
Plasticidade é a propriedade que o material metálico tem de manter uma determinada deformação, se um esforço for aplicado sobre ele, e permanecer deformado quando o esforço parar de existir. Normalmente este esforço aplicado ao metal é maior e mais prolongado, do que na descrição anterior.

Resumindo:
Propriedade de Elasticidade deforma e volta a forma anterior.
Propriedade de Plasticidade deforma e não volta a forma anterior.
Estas propriedades dependem de como os átomos do metal estão arranjados, onde situações estruturais permitem maiores ou menores deformações, requerendo mais ou menos energia e esforço para se deformar um material metálico.
Alguns materiais são mais fáceis de serem deformados, podemos citar o alumínio e o cobre como bons exemplos disso, mas qualquer metal pode ser deformado até espessuras muito finas pelo processo de conformação por laminação.

Principais Defeitos do Processo
São inúmeros os possíveis defeitos ocasionados aos materiais laminados pelo processo de laminação, vamos citar os mais comuns:
Vazios: São locais onde aparecem "buracos" no produto laminado, este defeito podem ser oriundos de rechupes ou dos gases retidos no metal, quando da sua fundição. Este tipo de defeito reduz a resistência mecânica do produto.
Gotas Frias: São os pingos de metal que se solidificam na parede da lingoteira, durante o vazamento do metal na fundição e quando o líquido chega neste ponto para preencher e formar o bloco que será laminado, adere ao mesmo e forma o defeito.
Trincas: São rachaduras que aparecem nas peças laminadas e principalmente são oriundas de temperaturas inadequadas quando o metal é laminado.
Dobras: São oriundas de reduções de espessura muito elevadas.
Inclusões: São oriundas do processo de fundição, normalmente são óxidos, cinzas, escórias, pedaços da parede do forno de fundição, ou qualquer outro tipo de contaminação sólida inadequada no metal a ser laminado. Normalmente são óxidos metálicos e por serem muito mais duros que os rolos laminadores, provocam a deformação ou marcam os mesmos, chegando a deformá-los definitivamente. Por exemplo, os óxidos de alumínio, as inclusões de alumínio, são extremamente duras, mais duras até que o aço, material de que são feitos os rolos laminadores. Além disso o material laminado pode ficar empenamento, retorcido e fora de seção.

Um comentário:

  1. Ótimo me ajudou muito a complementar meu trabalho sobre o assunto.
    vlw bom trabalho !!!!

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