Laminação: processo, tipos e cilindros | Metalurgia

Laminação — processo de conformação mecânica

Processo de conformação mecânica que consiste em modificar a seção transversal de um metal na forma de barra, lingote, placa, fio ou tira, etc., pela passagem entre dois cilindros com geratriz retilínea (laminação de produtos planos) ou contendo canais entalhados de forma mais ou menos complexa (laminação de produtos não planos).

Algumas características do processo:

• Alta produtividade.
• Controle dimensional do produto pode ser bastante preciso.
• O metal sai com uma velocidade maior que a de entrada.
• Os cristais são alongados na direção da laminação.
• Na laminação a quente, os cristais começam a se reconstituir após deixar a zona de tensão; na laminação a frio eles mantêm a forma alongada obtida pela ação dos cilindros.
• O metal é submetido a altas tensões compressivas e a tensões cisalhantes superficiais, resultantes da fricção entre os cilindros e o metal.
• A força de fricção é também responsável pelo ato de puxar o metal durante o processo.

Classificação dos produtos laminados

• Blocos: Seção quadrada ou ligeiramente retangular.
• Chapa grossa: Largura acima de 200 mm, espessura maior que 5 mm.
• Tarugos: Seção quadrada ou circular.
• Perfis normais: Com seção mais elaborada, como cantoneiras, T, Z.
• Barras: Tiras.
• Tiras laminadas a frio: Larguras entre 400 e 1650 mm; espessura entre 0,358 mm e 3 mm.

Divisão dos processos: Conforme a cinemática (longitudinal, transversal e cisalhante).

Conforme a geometria da ferramenta (laminação plana e de perfis). Laminação plana, de perfis, conforme a geometria da peça (corpo oco ou maciço).

Laminação a quente

Laminação a quente: Utilizada para materiais que tenham baixa plasticidade a frio. Serve como etapa de preparação para a laminação final, a frio. Permite grandes reduções de espessura. Forças de laminação menores que as da laminação a frio. Produz acabamento superficial pobre. Resulta em tolerâncias dimensionais largas.

Laminação a frio

Laminação a frio: Requer material com boa plasticidade a frio. É precedida por laminação a quente. As reduções de espessura são limitadas pelo encruamento. As forças de laminação são bem maiores que as da laminação a quente. Produz acabamento superficial bom ou ótimo. Resulta em tolerâncias dimensionais mais estreitas que a laminação a quente.

Tipos de cadeiras de laminação

Duo (com retorno por cima): Consiste em dois cilindros colocados um sobre o outro. A peça é laminada ao passar entre os dois e é devolvida para o passe seguinte, passando sobre o cilindro superior.

Duplo Duo: Usado na laminação de barras de aços especiais; consiste em dois conjuntos Duo, com sentidos de movimento opostos, colocados em planos verticais paralelos e montados numa cadeira de laminação única.

Duo reversível: É aquele em que o sentido de rotação dos cilindros é invertido após cada passagem da peça através do laminador.

Trio: Três cilindros são dispostos um sobre o outro e a peça é introduzida no laminador, passando entre o cilindro de baixo e o médio, e retorna entre o superior e o central.

Quádruo: Nos laminadores quádruo, as chapas grossas ou as tiras a quente podem ser laminadas com espessura mais uniforme no sentido transversal, porque os cilindros de apoio, superior e inferior, impedem a flexão excessiva dos cilindros de trabalho.

Universal: Constitui uma combinação de cilindros horizontais e verticais, normalmente montados na mesma cadeira de laminação.

Laminadores primários ou semi-produto: Produzem semi-produtos ou semi-acabados destinados aos trens acabadores.

Laminadores desbastadores: Operam a partir de lingote.

Laminadores de tarugos ou platinas: Operam sempre a partir de blocos ou placas cortadas.

Laminadores de produtos acabados: Transformam os semi-produtos em produtos acabados.

Classificação dos cilindros

São produzidos em uma enorme variedade de materiais, desde o aço simples com 0,50% de carbono, passando pelos ferros fundidos especiais e nodulares.

Cilindros de aço

Mediante o emprego de elementos de liga e de tratamentos térmicos adequados, pode-se conseguir altas durezas e resistências adequadas com cilindros de aço.

Cilindros de aço fundido

Apresentam resistência ao desgaste relativamente pequena, mas, devido à sua alta resistência à flexão, permitem grandes reduções em cada passagem.

Cilindros de aço forjado

Apresentam melhor resistência ao desgaste. São usados principalmente como cilindros de trabalho de laminadores a frio.

Cilindros de ferro fundido em moldes de areia

São empregados.