Forjamento de metais: métodos e aplicações de bordo

Forjamento de metaisé um método de fabricação que envolve moldar metal usando força compressiva com martelo, prensa ou outro equipamento. Dependendo do metal a ser forjado e do rendimento desejado, este procedimento pode ser realizado em diversas temperaturas.

Neste artigo, Maple discutirá os diferentes métodos e aplicações de forjamento de metal.

O que é forjamento de metal e sua finalidade?

O forjamento, um método de modelagem de metal que utiliza forças compressivas e localizadas, existe desde a época da antiga Mesopotâmia em 4.000 aC. O processo evoluiu significativamente desde então, resultando em uma técnica mais eficiente, rápida e durável.

A maior parte do forjamento hoje é completada com prensas de forjamento ou ferramentas de martelamento movidas a eletricidade, hidráulica ou ar comprimido.

O objetivo do forjamento é moldar o metal de forma rápida e repetida. Em comparação com outros métodos de fabricação, o forjamento de metal cria algumas das peças fabricadas mais duráveis ​​disponíveis.

Processo de forjamento: o que acontece com o metal?

As impurezas no metal se rompem e se redistribuem durante o processo de forjamento. Isto reduz drasticamente o número de inclusões na peça forjada.

O que são inclusões? São elementos compósitos que estão presentes no interior do aço durante o processo de fabricação e produzem pontos de tensão nas peças forjadas finais. Embora as impurezas devam ser tratadas durante o processo inicial de fundição, o forjamento refina ainda mais o metal.

O forjamento também fortalece o metal, alternando sua estrutura de grãos; uma estrutura de grãos cruzados permite uma distribuição mais uniforme da força, resultando em um componente mais forte.

Principais características do metal forjado

·Confiabilidade em aplicações altamente estressantes e sensíveis. Oferece boa resistência e tenacidade, cruciais para componentes importantes.

·O forjamento normalmente cria pouca ou nenhuma sucata, tornando-o mais barato para lotes de fabricação de médio a grande porte.

·O processo de forjamento pode produzir a peça final muito rapidamente, normalmente com um ou dois golpes de martelo.

Equipamento de forjamento

Dependendo do método exato empregado, existem quatro tipos de ferramentas para equipamentos de forjamento.

Martelos

Forjar em sua forma mais básica requer impacto; a ferramenta mais eficaz para gerar essa força é um martelo.

Às vezes, peças menores ainda são forjadas com ferramentas manuais, mas em linhas de produção em massa, são usados ​​​​martelos mecânicos. Freqüentemente, eles usam uma combinação de sistemas mecânicos e hidráulicos para levantar e acelerar a cabeça do martelo. Uma bigorna geralmente é incorporada à ferramenta, mas eles também têm a facilidade de anexar outras ferramentas, dependendo da tarefa.

Prensas

Prensas mecânicas ou hidráulicas aplicam pressão contínua nas matrizes de forjamento. Para empurrar metal verticalmente nas cavidades da matriz com alta pressão controlada, esse tipo de maquinário geralmente requer mais de 50.000 toneladas de força. O metal é empurrado lentamente para dentro das matrizes, em vez de ser deformado com golpes constantes.

Perturbadores

O forjamento upsetter é semelhante ao forjamento por prensa, com a principal distinção sendo que um perturbador é uma prensa de forjamento horizontal. Em vez de empurrar o metal para baixo, o metal é empurrado horizontalmente na impressão da matriz.

Forjamento de rolo

O forjamento em rolo é frequentemente usado para produzir peças contínuas. Durante esse processo, a peça é alimentada através de dois rolos de formato especial para formar um produto longo com seção transversal variável, minimizando a necessidade de remoção de material.

Quais metais podem ser forjados?

Como todos os metais podem ser impactados pelo calor e pela compressão, o forjamento pode moldar e criar quase qualquer metal; novos refinamentos no processo de forjamento aumentaram continuamente esse total.

Muitos fabricantes optam pelo forjamento devido à sua capacidade de criar peças com altas qualidades mecânicas e mínimo desperdício. O objetivo do processo é deformar metais em uma geometria específica, conferindo-lhes resistência e resistência à fadiga.

Embora a maioria dos metais possa ser forjada, os aços carbono, ligas e inoxidáveis ​​são os mais amplamente utilizados. Dito isto, o forjamento pode gerar de forma eficiente e econômica um grande número de peças da maioria dos metais.

Quais metais não podem ser forjados?

Devido à sua ductilidade limitada, alguns metais, como o ferro fundido e alguns aços com alto teor de carbono, não podem ser forjados. Além disso, alguns metais, como ligas de alta resistência, podem ser demasiado frágeis para suportar o processo de forjamento.