Entendendo a Laminação: Como Processos de Laminadores Moldam Metais

A laminação é realizada em laminador e pode ser executada de duas formas: processo a quente e a frio. O laminador consiste em dois ou mais cilindros de trabalho, cilindros de apoio, suportes, motor de acionamento, volante, redutor, acoplamento, etc. Os cilindros podem ser lisos ou ranhurados dependendo da forma do produto laminado.

Hoje veremos o funcionamento da laminação na metalurgia e seus processos.

Princípio de Funcionamento do Processo de Laminação

O funcionamento é interessante mas requer operador qualificado. O processo coloca metal entre cilindros rotativos em direções opostas. O espaçamento entre cilindros é menor que a espessura da peça. O metal é comprimido pelos cilindros enquanto avança devido ao atrito nas interfaces. Assim que a peça passa pelos cilindros, a operação está completa: a espessura diminui enquanto comprimento e largura aumentam.

O aumento na largura é insignificante e geralmente negligenciado. O aumento no comprimento é alongamento absoluto, enquanto aumento na largura é alargamento absoluto. A diminuição na espessura é chamada de rascunho (draft).

Cilindros podem ser lisos ou ranhurados conforme formato do produto. Metais mudam gradualmente de forma ao contato com os dois cilindros.

Processos de Máquina de Laminação

Curvatura por Rolos (Roll Bending)

Produz produto cilíndrico a partir de chapas ou metais de aço.

Processo de conformação por rolos ou curvatura de chapas é perfeito para peças com grande comprimento ou grandes quantidades. É processo contínuo de dobra colocando longa tira de metal através de conjunto consecutivo de rolos que auxiliam apenas a parte incremental da dobra.

Laminação Plana (Flat Rolling)

Forma mais básica, oferecendo seção transversal retangular no início e fim. Material alimentado entre dois cilindros girando em sentidos opostos com espaçamento menor que espessura inicial. Causa deformação e diminuição da espessura alonga o material. Atrito na interface empurra o material através.

Laminação de Anéis (Ring Rolling)

Operação especializada de laminação a quente que aumenta diâmetro de anel. Material inicial: anel de parede grossa colocado entre dois rolos: rolete interno ocioso (idler) e rolete acionado. O rolete acionado pressiona o anel externamente. A espessura da parede diminui e diâmetro aumenta durante laminação.

Usado para pneus ferroviários, rolamentos, engrenagens, foguetes, turbinas, aviões, vasos de pressão e tubos. A estrutura de grão resultante é circunferencial, oferecendo melhores propriedades mecânicas.

Laminação Controlada (Controlled Rolling)

Processamento termomecânico integrando deformação controlada e tratamento térmico. O tratamento térmico vem do calor que traz a peça acima da temperatura de recristalização, tornando tratamentos térmicos subsequentes desnecessários. Inclui produção de estrutura de grão fino; controle de tamanho, tenacidade, natureza e distribuição de itens de transformação como ferrita, perlita, austenita, bainita e martensita no aço. Também induz endurecimento por precipitação e controle de tenacidade.

Alcançado monitorando e controlando todo processo em nível extremo: composição e estrutura do material inicial, temperatura de várias etapas, níveis de deformação, condições de resfriamento. Processo economiza energia e oferece melhores propriedades mecânicas.

Laminação de Forjamento (Forge Rolling)

Processo longitudinal que reduz área transversal de barra ou lingote aquecido. Alimentados entre dois segmentos de rolo girando em sentidos contrários. Realizado para fornecer distribuição otimizada de material para processos subsequentes de forjamento em matriz. Permite melhor aproveitamento de material, menores forças de processo e melhor qualidade superficial das peças no forjamento em matriz.

Opção para metal forjável: forge-rolled, usado principalmente para lingotes longos através de distribuição de massa direcionada para peças como bielas, eixos de veículos, virabrequens, munhões de direção.

Características da Laminação de Forjamento:

• Alta produtividade e alto aproveitamento de material
• Boa qualidade superficial das peças forge-rolled
• Vida útil estendida da ferramenta
• Ferramentas pequenas e baixo custo de ferramentas
• Propriedades mecânicas melhoradas devido a fluxo de grão otimizado comparado a peças exclusivamente forjadas em matriz

Este artigo abordou princípio de funcionamento da laminação e seus processos. Se o conhecimento foi útil, comente e compartilhe!