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1 Aula 10 - Laminação Para ter acesso a esse material acesse:

2 Classificação Processos de Fabricação Processos de Fabricação Com remoção de cavaco Sem remoção de cavaco Usinagem Conformação Mecânica Soldagem Fundição Metalurgia do Pó Laminação Forjamento Extrusão Trefilação Estampagem

3

4 A laminação é um processo de conformação mecânica pelo qual um lingote de metal é forçado a passar entre dois cilindros que giram em sentidos opostos, com a mesma velocidade. Assim consegue-se a redução da espessura do metal a cada passe de laminação.

5 Componentes do laminador Os mancais servem de apoio aos cilindros. Eventuais dessas peças provocariam variações dimensionais nos produtos, o que é altamente indesejável.

6 Componentes do cilindro de laminação

7 O cilindro Os cilindros de laminação são de aço fundido ou forjado, ou de ferro fundido, coquilhado ou não.

8 Durante a laminação, raramente passa-se o material somente uma vez entre os cilindros de laminação, pois, a redução de área almejada não pode ser conseguida em um só passe. Assim, o equipamento de laminação deve ser capaz de submeter o material a uma sequencia de passes.

9 Quando este equipamento consiste em somente um conjunto de cilindros, isto pode ser conseguido de duas formas: 1. Variando-se a distância entre os cilindros entre cada passe; 2. Ou variando-se o diâmetro do cilindro ao longo de seu comprimento (abaixo).

10 Quando é possível a colocação de vários conjuntos de cilindros temos o trem de laminação, permitindo alta produtividade.

11 Ao passar entre os cilindros, o material sofre deformação plástica. Por causa disso, ele tem uma redução da espessura e um aumento na largura e no comprimento (vídeo: laminação).

12 O que é força de laminação? F

13 Da ondem provém a matéria prima para o processo de laminação?

14 A matéria prima para o processo de laminação provém do lingotamento a partir da aciaria.

15 Este lingotamento pode ser do tipo contínuo, ou convencional (produção de lingotes).

16 Lingotamento convencional + laminação Rendimento 80-88% Lingotamento contínuo + laminação Rendimento 96 a 98%

17 O processo de laminação se subdivide em dois tipos. Quais são?

18 O processo de laminação se subdivide em dois tipos. Quais são? Laminação a quente e a frio.

19 Laminação a quente

20 A figura abaixo mostra esquematicamente um trem contínuo de laminação. Após a laminação o material é decapado, recebe spray de óleo, e é bobinado à quente, indo a seguir para o mercado ou para a laminação a frio. Vídeo: Processo de Laminação a quente.mp4

21

22 A laminação a quente ocorre antes da laminação a frio e é usada para: Preparação, desbaste (redução de área de até 30%); Grandes deformações; Grandes dimensões; Geometrias complexas; Produtos semi-acabados.

23 Atividade: Porque os cilindros de laminação são resfriados com jatos de água?

24 Laminação a frio

25 Os materiais de partida para a produção de tiras de aço laminadas a frio são as bobinas a quente decapadas, resultantes dos trens contínuos de laminação. Vídeo: Processo de Laminação a frio.mp4

26 Vantagens, em relação a laminação a quente Melhor acabamento superficial Tolerâncias dimensionais superiores Normalmente, a porcentagem de redução menor é feita no último passe para permitir um melhor controle do aplainamento, bitola e acabamento superficial.

27 Aplicações A laminação a frio é usada para: Operações de acabamento (redução de área de menor que 15%); Pequenas deformações; Boas tolerâncias dimensionais; Aumento do encruamento limite Produtos acabados. de escoamento por

28 Aplicações A laminação a frio se aplica a metais de fácil conformação em temperatura ambiente, o que é mais econômico. É o caso do cobre, do alumínio e de algumas de suas ligas.

29 Atividade Fale sobre as modificações estruturais que ocorrem na laminação.

30 Produtos que podem ser obtidos pelo processo de laminação (laminação a quente e a frio):

31

32 Tipos de laminadores

33 Laminador Duo Para a produção de chapas grossas ou lingotes grandes.

34 Laminador Trio Vantagem: não é necessária a reversão do sentido de rotação dos cilindros. Normalmente o cilindro intermediário é fixo e a regulagem do passe é efetuada através do deslocamento dos cilindros superior e inferior. Ver vídeo laminação e analisar o laminador Trio Usado para desbaste de lingotes pequenos e tarugos.

35 Laminador Quádruo Quando são laminadas chapas largas nos laminadores duo, os cilindros são submetidos às tensões devido a resistência do metal à deformação, que geram a flexão dos cilindros e, por consequência levam à obtenção de um produto final mais espesso no centro do que nas bordas. Para evitar ou reduzir este problema, foi criado o laminador quádruo.

36 Atividade Porque existem dois cilindros menores no laminador Quádruo??

37 Laminador 6Hi e 5Hi Estes tipos de arranjos são utilizados nos laminadores de encruamento para chapa de aço laminadas a frio e na laminação a frio de folhas de alumínio.

38 Laminadores Universais Aplicado como laminadores desbastadores para laminação de placas a partir de lingotes.

39 Laminador com cilindros agrupados Usado quando a flexão dos cilindros for muito grande, pois as altas tensões produzidas podem causar efeitos de fadiga e provocar a ruptura dos cilindros.

40 Laminador com cilindros agrupados Usado para a laminação a frio e de acabamento para produtos para os quais se requer tolerâncias dimensionais e de forma mais estreitas. Muito aplicado na laminação de aços inoxidáveis.

41 Laminador de tubos sem costura Processo Manesmann: Essa operação é realizada a quente ( oC). Dimensões dos tubos: Øext mm Espessura 3 125mm Comprimento de até 28m.

42 Laminador Planetário de barras

43 Laminação de perfis a partir de tarugos

44 Laminação de perfis a partir de chapas

45 Laminação de tubos com costura a partir de chapas Tubos com diâmetro interno entre 10 e 114 mm e espessura de parede entre 2 e 5 mm

46 Vídeo: CST LAMINAÇÃO

47 Defeitos Vazios: podem ter origem nos rechupes ou nos gases retidos durante a solidificação do lingote.

48 Defeitos Gotas frias: são respingos de metal que se solidificam nas paredes da lingoteira durante o vazamento. Posteriormente, eles se agregam ao lingote e permanecem no material na forma de defeitos na superfície do material.

49 Referências CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecânica Processos de fabricação e Tratamento. 2ª edição São Paulo: McGraw-Hill, MORO, Norberto; AURAS, André P. Processos de fabricação Conformação mecânica I Generalidades, Laminação e Forjamento. Disponível em < >. Acesso em: 23 de fevereiro de PAVANATI, C. Henrique. Processos de Fabricação. Disponível em < >. Acesso em: 9 de outubro de RIZZO, E. M. S. Processos de laminação dos aços: uma introdução. 1ª ed. ABM 2008.

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