Metalurgia explicada:processos, técnicas e principais benefícios

Um dos processos mais importantes por trás das ferramentas, máquinas e estruturas que usamos todos os dias é a metalurgia. Dos nossos eletrodomésticos e veículos às pontes e equipamentos industriais, a metalurgia ajuda a transformar o metal bruto em produtos úteis e confiáveis.

Os metalúrgicos são chamados de artesãos e o processo é conhecido como artesanato. A metalurgia é geralmente dividida em três categorias:conformação, corte e união. Cada uma dessas categorias contém vários processos.

Todas as operações devem ser marcadas e medidas dependendo do produto acabado desejado. A marcação é o processo de transferência de desenhos ou padrões para uma peça de trabalho, que é a primeira etapa na arte da metalurgia.

Os processos modernos de metalurgia, diversos e especializados, podem ser categorizados em diversas áreas, que serão abordadas neste artigo. Em uma oficina mecânica, diversas máquinas-ferramentas são capazes de trabalhar com precisão e manusear a peça com facilidade.

Agora vamos começar a explicar o que é metalurgia, seu processo, vantagens, desvantagens e quem é o metalúrgico!

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Metalurgia é o processo de trabalhar com metais para desenvolver peças individuais, montagens ou estruturas em grande escala. O processo é muito amplo, desde grandes navios e pontes até peças precisas de motores, edifícios e até parafusos e porcas.

A metalurgia envolve a arte de moldar e remodelar metal para formar peças úteis. A metalurgia moderna é diversificada e especializada, mas é categorizada em uma das três grandes áreas conhecidas como processos de conformação, corte ou união.

Hoje em dia, as oficinas de metalurgia são chamadas de oficinas mecânicas, contendo uma grande variedade de máquinas-ferramentas especializadas ou de uso geral que podem criar produtos com alta precisão. Os métodos convencionais de usinagem evoluíram bastante para processos automatizados computadorizados, rápidos e de grande precisão.

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Quem são os Metalúrgicos?

Os metalúrgicos são especialistas e têm conhecimento na configuração e operação de equipamentos que podem ser usados para moldar e montar produtos metálicos. Como são diversas áreas, pode ser a dobra de peças metálicas para corpos de componentes ou montagem por adição de parafusos e porcas, ou talvez soldagem.

Já os operadores maquinistas são responsáveis por criar diferentes peças de trabalho e garantir que atendam às especificações dos projetos descritos. As afirmações a seguir representam os tipos de metalúrgicos nas diversas áreas da metalurgia:

• Maquinista
• Fabricantes de ferramentas e matrizes,
• Cortadores
• Soldadores

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Quais são os processos de metalurgia?

Os processos de usinagem de metal incluem processos de fundição, processos de conformação, processos de conformação de chapas, processos de corte, processos de união, tratamento térmico, etc. 

Deixe-me discutir rapidamente esse processo de fundição para metalurgia.

Processo de transmissão

Fundição é o processo de produção de peças metálicas de qualquer formato, mesmo as mais complexas, despejando metal fundido em uma cavidade do molde e permitindo que ele esfrie e solidifique.

Isto é conseguido sem força mecânica e pode ser feito de várias formas, dependendo das peças a serem produzidas. As formas de elenco incluem:

• Fundição de cera perdida (fundição por cera perdida)
• Fundição centrífuga
• Fundição sob pressão
• Fundição em areia
• Rotação giratória
• Lançamento de shell

Processos de formação

Os processos de conformação são realizados para modificar metais ou peças de trabalho, deformando o objeto sem remover qualquer material. É feito com sistema de forças mecânicas ou com calor para conformação de metal a granel.

Processos de formação em massa:

Na conformação de metal a granel, a peça normalmente é aquecida até o estágio de se tornar plástica. A deformação plástica ocorre quando uma peça de trabalho é exposta ao calor ou pressão para torná-la mais propícia à força mecânica.

Esse processo é historicamente realizado pelos ferreiros junto com a fundição, mas o avanço dos processos os industrializou. O processo de formação em massa inclui:

• Dimensionamento a frio
• Forjamento
• Metalurgia do pó
• Rolando
• Extrusão
• Perfuração por fricção
• Bolimento
• Desenho

Processo de formação de folhas

Esses tipos de processos de conformação podem ser realizados à temperatura ambiente pela aplicação de força mecânica. Mas os desenvolvimentos recentes envolvem o aquecimento de matrizes ou peças durante a execução da operação.

Houve um enorme progresso na estampagem após o avanço da tecnologia automatizada de usinagem de metais. Este método pode abranger puncionamento, dobra, cunhagem e várias outras maneiras listadas abaixo para modificar o metal com menor custo, o que resulta em menos sucata.

• Câmbar DE
• Dobrar
• Desenho profundo (DD)
• Hidroformação (HF)
• Formação de fluxo
• Cunhagem
• Formação de gás de metal quente
• Fiação, formação de cisalhamento ou formação
• Endurecimento por prensagem a quente
• Formação de almofada de borracha
• Aumentar
• Formação de rolos
• Dobragem de rolo
• Repoussé e perseguição
• Compartilhamento
• Estampagem
• Formação superplástica (SPF)
• Rodando

Processos de corte:

O corte na metalurgia é de vários tipos, em que os metais são levados a uma geometria específica através da remoção do excesso de material. A operação pode ser feita com diversos tipos de ferramentais para deixar uma peça superficial acabada que atenda às especificações.

Os resíduos removidos do metal cortado são chamados de cavacos ou cavacos e excesso de material.

Os processos de corte na metalurgia se enquadram em uma de duas categorias principais:

• Os processos de produção de cavacos são conhecidos como usinagem. E
• A queima é um conjunto de processos em que o metal é cortado oxidando o corte em pedaços separados de metal.

As várias técnicas disponíveis para corte de metal incluem

• As tecnologias das máquinas são torneamento, furação, fresamento, serragem e retificação
• As tecnologias manuais são serra, cinzel, tesoura ou tesoura; eles são usados em outras áreas além da metalurgia
• As tecnologias de soldagem/queima que temos são laser, queima de oxicombustível e plasma. Outras tecnologias podem estar disponíveis, mas estas são as mais comuns.

Juntando processos

Este é o processo de montagem de peças ou união de duas ou mais peças metálicas. Pode ser conseguido de várias formas dependendo dos tipos de material a unir.

A seguir estão os tipos de processos de união na metalurgia:

Soldagem:

A soldagem é um processo de fabricação que une metais ou termoplásticos causando coalescência. O processo geralmente é feito derretendo peças de trabalho e criando uma poça derretida que esfria para se tornar uma junta forte. Um material de enchimento é adicionado à junta em algumas condições e, às vezes, a pressão é usada em conjunto com o calor.

Diferentes fontes de energia são utilizadas para soldagem, que incluem

• Arco elétrico
• Chama de gás
• Laser
• Feixe de elétrons
• Ultrassom e
• Atrito

Brasagem:

A brasagem é outro processo de união no qual um metal de adição é fundido em um capilar formado pela montagem de dois ou mais caminhos próximos. O metal de adição reage metalurgicamente com as peças e solidifica no capilar, criando uma junta forte.

Neste processo, a peça não é derretida e é muito parecida com a soldagem, mas ocorre a uma temperatura excessiva de 450 graus Celsius. A brasagem produz menos tensão térmica do que a soldagem, e a junta tende a ser mais dúctil do que uma soldagem. Isto ocorre porque os elementos de liga não podem segregar e precipitar.

Soldagem:

Este processo ocorre a temperaturas abaixo de 450 graus Celsius. É semelhante à brasagem porque o enchimento é derretido em temperatura mais baixa e puxado para um capilar para formar a junta.

Devido à temperatura mais baixa e às diferentes ligas utilizadas como cargas, a reação metalúrgica entre a carga e a peça é mínima, o que torna a junta mais fraca.

Rebitagem:

A rebitagem é um processo de união em técnicas de fabricação. É um pino de duas cabeças e sem rosca que mantém peças de metal unidas. Os furos devem ser perfurados ou perfurados nas duas peças de metal a serem unidas.

Os furos em uma peça alinhada permitem que o rebite passe pelos furos e, usando uma pistola de rebite para realizar a operação, alguns utilizam o martelo e matrizes de conformação (por trabalho a frio ou a quente).

Processo de tratamento térmico

Este processo não é um processo primário de usinagem de metal; geralmente é realizado antes ou depois do processo de usinagem.

O processo de tratamento térmico é realizado no metal para alterar suas propriedades por meio de aquecimento com o processo de resfriamento desejado. Os metais são tratados termicamente para alterar as propriedades de resistência, dureza, tenacidade, ductilidade ou resistência à corrosão. Os processos de tratamento térmico incluem

• Recozimento
• Precipitação
• Extinção
• Temperagem

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Vantagens da Metalurgia

Abaixo estão os benefícios da metalurgia: 

• Produtos manufaturados duram uma década
• A eficiência de custos é alta quando se trata de linhas de produção de longo prazo e de alto volume
• Alta resistência ao calor
• A metalurgia é ampla
• Os materiais são fortes
• Os humanos não podem viver sem a metalurgia
• A metalomecânica produz artigos decorativos
• A metalurgia é uma indústria

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Desvantagens da Metalurgia

Abaixo estão as limitações da metalurgia: 

• Requer uma pessoa habilidosa em todas as áreas
• Um projeto geralmente leva tempo
• Taxas iniciais caras
• É preciso ter muito cuidado no quintal
• É preciso ter conhecimento sobre as diversas máquinas antes do uso

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Conclusão

A metalurgia desempenha um papel importante na formação do mundo que nos rodeia, transformando matéria-prima em produtos fortes, úteis e confiáveis.

Entendendo seu processo, vantagens, desvantagens e quem é o metalúrgico! Ajuda a destacar seu uso em setores como construção, automotivo, manufatura e engenharia. Ao melhorar a eficiência, melhorar a qualidade dos produtos e permitir a inovação, a metalurgia continua a apoiar o crescimento tecnológico e as necessidades quotidianas, tornando-se uma parte essencial da indústria atual.

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Perguntas frequentes

Quais são as 10 importâncias dos metais?

• Catálise em reações químicas.
• Tecnologias de energia e células de combustível.
• Óptica e Fotônica.
• Aplicações Médicas e Farmacêuticas.
• Aplicações ambientais e controle de emissões.

Quais são 20 exemplos de metais?

Eles incluem alumínio, cobre, chumbo, níquel, estanho, titânio e zinco, bem como ligas de cobre como latão e bronze. Outros metais não ferrosos raros ou preciosos incluem ouro, prata, platina, cobalto, mercúrio, tungstênio, lítio e zircônio.

Que metal é 50?

A lata 

O estanho é um elemento químico; tem o símbolo Sn (do latim esterno) e o número atômico 50. Um metal cinza metálico, o estanho é macio o suficiente para ser cortado com pouca força, e uma barra de estanho pode ser dobrada à mão com pouco esforço.

Qual é o nome do metal 29?

Cobre

O cobre é um elemento químico com símbolo Cu e número atômico 29. Classificado como metal de transição, o cobre é um sólido a 25°C (temperatura ambiente).

Qual é o rei de todos os metais?

O ouro é conhecido como o rei dos metais.