UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Campus RECIFE. Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Materiais para Produção Industrial

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1 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Campus RECIFE Curso: Disciplina:

2 Aula 4 Processos de Fabricação

3 Existem um número maior de processos de fabricação, destacando-se os seguintes: 1) Processos de fundição metal líquido é vazado em moldes cuja cavidade possui a geometria do corpo sólido (peça, componente) que se deseja obter. 2) Processos de conformação mecânica (deformação plástica) aplica-se carga mecânica para alterar a geometria de uma pré-forma por deformação plástica. 3) Consolidação de pós processamento de materiais a partir de pós, por compactação seguida de sinterização. 4) Processos por remoção de material usinagem

4 1) Processos de fundição

5 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.

6 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).

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8 A fundição abrange uma série de processos tecnicamente diferenciados, cada um apresentando características próprias, tais como: fundição por gravidade fundição sob pressão fundição por centrifugação fundição de precisão

9 2) Processos de 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, obtémse a geometria final da peça por deformação plástica do metal.

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11 Tal processo é muito utilizado para a fabricação de pecas de metais, incluindo aços, mas não é aplicável a um corpo sólido cerâmico. A conformação mecânica para 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

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17 3) CONSOLIDAÇÃO DE PÓS PROCESSAMENTO DE MATERIAIS A 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).

18 O processo consta das seguintes etapas básicas: i) mistura (misturar os componentes que se deseja ter na liga e lubrificantes sólidos para facilitar o processamento posterior); ii) compactação em matriz (dar forma a peça e densificação preliminar da massa de pós); iii) sinterização (tratamento térmico com controle de tempo, temperatura e atmosfera gasosa). No caso da cerâmica tradicional este tratamento térmico é chamada de queima; iv) Calibração ou operações de acabamento por remoção de material.

19 Misturador em Cone Mis

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23 O processo abrange: Metais e 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.

24 Principais produtos da Cerâmica 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.

25 4) Processos com remoção de material Os principais processos de fabricação com remoção de material são: i) 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; ii) Furação abrir furos com uma ferramenta na forma de broca; iii) Serramento corte de material com serras; iv) Retificação melhorar acabamento superficial de materiais por desbaste e retificação com rebolos e outras ferramentas.; v) Polimento obtenção de superfície com elevado acabamento utilizando lixas e pó de polimento;

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29 Aspectos Gerais sobre os Processos de Usinagem No processo de Usinagem uma quantidade de material é removido com auxílio de uma ferramenta de corte produzindo o cavaco, obtendo-se assim uma peça com formas e dimensões desejadas. De um modo geral, as principais operações de usinagem podem ser classificadas em: Torneamento Aplainamento Fresamento Furação Brochamento Retificação

30 Torneamento No torneamento, a matéria prima (tarugo) tem inicialmente a forma cílíndrica. A forma final é cônica ou cilíndrica. Na operação de corte a ferramenta executa movimento de translação, enquanto a peça gira em torno de seu próprio eixo. Abaixo as variações do processo de torneamento. Torneamento Cilíndrico Interno Sangramento Radial Torneamento cilindrico externo

31 Aplainamento Na operação de aplainamento, o corte gera superfícies planas. O movimento da ferramenta de corte é de translação enquanto a peça permanece estática, ou vice-versa. Abaixo as possíveis operações de aplainamento Aplainamento de rasgos Aplainamento de Perfis Aplainamento de Ranhuras em "T" Aplainamento de Superfície Côncava Aplainamento de Guias

32 Fresamento Na operação de fresamento a ferramenta de corte possui vários gumes e executa movimento de giro, enquanto é pressionada contra a peça. A peça movimenta-se (alimentação) durante o processo.a superfíicie usinada resultante pode ter diferentes formas, planas e curvas. Veja as variantes do processo Fresamento Tangencial Fresagem Frontal Angular

33 Furação Na furação uma ferramenta (broca) de dois gumes executa uma cavidade cilíndrica na peça. O movimento da ferramenta é uma combinação de rotação e deslocamento retilíneo (ao longo do eixo do furo). Furação Alargamento Cilíndrico de Acabamento

34 Brochamento No brochamento a ferramenta multicortante executa movimento de translação, enquanto a peça permanece estática. Em alguns casos pode existir movimento rotativo relativo entre as duas. A superfície usinada resultante em geral é curva. O grau de acabamento do brochamento é superior. O processo é caro devido ao custo da ferramenta. O brochanento pode ser interno ou externo. Brochamento Interno

35 Retificação Na retificação a ferramenta remove material da peça por ação de grãos abrasivos. A ferramenta gira em torno de seu próprio eixo além de poder executar movimento de translação. A peça a usinar também pode movimentar-se. O processo é de alta precisão dimensional e proporciona grau de acabamento superior (polimento). Retificação Plana Retificação Interna