Processo de Forjamento: Tipos, Operações, Aplicações, Vantagens e Desvantagens

Hoje vamos aprender o que é forjamento e seus tipos. Discutiremos também operações, aplicações, vantagens e desvantagens deste processo. Forjamento é um processo de conformação de metais no qual o metal é aquecido e uma força é aplicada de modo a obter a forma desejada. É basicamente um processo de trabalho a quente no qual a peça é aquecida até o estágio plástico e a força é aplicada manualmente ou por prensa conforme a necessidade. Esta força é de natureza compressiva, requisito básico do forjamento. Às vezes, a operação é feita sem aplicação de calor, conhecida como forjamento a frio. Atualmente, a forja é usada em todas as indústrias de manufatura.

O que é Processo de Forjamento?

Operações:

Principalmente a forja consiste em duas operações segundo a força aplicada.

1. Estiramento (Drawing Down):

O estiramento é o processo de alongar o comprimento e reduzir a área da seção transversal da peça. Simplificando, nesta operação o comprimento aumenta e a seção transversal diminui. Aplica-se uma força compressiva na direção perpendicular ao eixo do comprimento. Se uma força de tração for aplicada para alterar o comprimento paralela ao seu eixo, o processo é conhecido como trefilação.

2. Upsetting (Encabeçamento):

O upsetting é a operação oposta ao estiramento. Nesta operação, o comprimento da peça diminui e sua área de seção transversal aumenta. Aplica-se uma força compressiva na direção paralela ao eixo do comprimento.

Tipos de Forjamento:

A forja pode ser classificada das seguintes formas:

1. Segundo a Temperatura:

a. Forjamento a Quente: Se a peça é aquecida acima de sua temperatura de recristalização e então a força é aplicada, o processo é conhecido como forjamento a quente. A temperatura de recristalização da maioria dos metais é metade de sua temperatura de fusão.

b. Forjamento a Morno: O forjamento a morno é feito a temperatura cerca de 40% do ponto de fusão.

c. Forjamento a Frio: O forjamento a frio é feito à temperatura ambiente. Este processo proporciona as maiores propriedades mecânicas entre todos os processos de forjamento.

2. Segundo o Arranjo da Matriz:

a. Forjamento em Matriz Aberta: Este processo usa matrizes planas ou sem matriz. É principalmente um processo de forjamento a quente no qual a peça é aquecida e martelada para obter a forma desejada. Produz peças brutas.

b. Forjamento em Matriz Fechada: O forjamento em matriz fechada usa um conjunto de matrizes de impressão para produzir a forma desejada na peça. Geralmente estes produtos não necessitam de processo de acabamento. Requer força maior.

3. Segundo o Equipamento de Forjamento:

a. Forjamento de Ferraria (Smith Forging): É o método tradicional de conformação de metais. É um método de forjamento em matriz aberta no qual a peça é colocada em uma bigorna fixa e um martelo golpeia e deforma a peça. A força é aplicada manualmente ou por martelos de potência.

b. Forjamento por Queda (Drop Forging): Feito em matrizes de impressão fechadas. Um martelo automático aplica a força em série de golpes por ação de queda. Neste tipo, usa-se força aplicada subitamente.

c. Forjamento por Prensa (Press Forging): Similar ao forjamento por queda, exceto que usa força de compressão contínua aplicada por prensa hidráulica. Este processo aumenta o comprimento e diminui a seção transversal da peça.

d. Forjamento por Máquina (Machine Forging): O forjamento por usinagem é um processo de upsetting no qual a seção transversal da peça aumenta e o comprimento diminui.

Vantagens e Desvantagens:

Vantagens:

• A forja produz peças comparativamente mais tenazes que a fundição.
• A resistência à fadiga e ao rastejamento (creep) do produto forjado é maior.
• O produto forjado tem propriedades mecânicas superiores.
• Operação de baixo custo.
• Este processo não requer operador com habilidade especial.
• Variedade de formas pode ser produzida por este processo.

Desvantagens:

• Custo inicial alto para grandes prensas de forjamento.
• Processo de acabamento secundário requerido no forjamento a quente.
• Não pode produzir formas complexas.
• Tamanho limitado devido ao tamanho da prensa.
• Metais frágeis não podem ser forjados.

Aplicações da Forja:

• Produtos forjados são usados principalmente em todas as indústrias mecânicas.
• Rotores de turbinas, rotores de geradores etc. são produtos forjados.
• Por proporcionar maior resistência à fadiga, a maioria das peças móveis como virabrequins, árvores de cames, engrenagens etc. são feitas por forjamento.
• Forjamento a frio é usado para produzir formões, parafusos etc.
• São usados principalmente em fabricação de ferramentas manuais e ferragens.
• Usado na construção naval em diversos trabalhos estruturais.

Este é tudo sobre o processo de forjamento, operações, tipos, aplicações, vantagens e desvantagens. Se tiver dúvidas, comente. Se gostou, compartilhe com seus amigos. Assine nosso site para mais artigos. Obrigado pela leitura.