Guia Completo sobre Processos de Forjamento Industrial

O que é Forjamento?

O forjamento é um processo no qual se modifica a geometria e as dimensões de um corpo metálico por meio de ações de tensões compressivas diretas.

Finalidade e Princípios

• Distribuição de material: Retirada de material onde a seção transversal deve ser reduzida e acúmulo onde deve ser aumentada.

Tipos de Forjamento

• Forjamento Aberto ou Livre: Utilizado para fabricar peças grandes com formas relativamente simples (eixos de navio e turbina, ganchos, correntes, âncoras, alavancas, excêntricos e ferramentas agrícolas).
• Recalque: Processo aplicado em facas, espadas, ganchos e correntes.
• Matriz Fechada: O material é conformado entre duas metades de matriz que possuem gravadas em baixo-relevo as impressões desejadas (biela, virabrequim, chave de boca).

Forjamento a Quente vs. a Frio

• Forjamento a Quente (1000°C a 1050°C):
  • Vantagens: Aumento da ductilidade e remoção de substâncias heterogêneas.
  • Desvantagens: Tolerância de fabricação ruim, necessidade de retrabalho.
• Forjamento a Frio: O metal é trabalhado abaixo do ponto de recristalização. É mais econômico que o processo a quente (parafusos, acoplamentos, pinos).

Componentes e Técnicas

• Calha de rebarba: Ressalto que permite o escoamento do excesso de material em matriz fechada, atuando como uma válvula de segurança.
• Forjamento em Martelo: Vantagens incluem menor tempo de contato (menor resfriamento), bom controle de espessura e alta força. Desvantagens incluem a não utilização para extrusão longa, falta de ejetores na matriz e operação predominantemente manual.
• Forjamento por Prensagem: Proporciona melhoria da microestrutura, maior resistência, melhor acabamento superficial que a fundição e melhor distribuição das fibras.

Aplicações e Defeitos

• Aplicações do Forjamento Rotativo: Aeroespacial, componentes robóticos, máquinas agrícolas, equipamentos médicos e ópticos.
• Defeitos Comuns:
  • Trincas superficiais: Trabalho excessivo na periferia da peça em temperatura baixa ou fragilidade a quente.
  • Falta de redução: Penetração incompleta do metal na cavidade da ferramenta (ocorre em golpes rápidos e leves).
  • Trincas nas rebarbas: Presença de impurezas nos metais ou rebarbas muito pequenas.

Parâmetros Técnicos

A qualidade do forjamento depende de:

• Forma e processo de forjamento;
• Design da pré-forma e tamanho inicial do tarugo;
• Comportamento do material e condições do processo.

Exemplo: Rodas forjadas de alumínio utilizam prensas de 70.000 e 8.000 kN com lubrificante à base de óleo e água.