O que é um processo de forjamento?
Em termos simples, a forjamento é um processo de fabricação em que o metal é moldado aplicando força compressiva, normalmente através do uso de um martelo, pressione ou matriz. Ao contrário da fundição, onde o metal é derretido e derramado em um molde, a forjamento funciona com metal sólido que geralmente é, mas nem sempre, aquecido para torná -lo mais maleável.
O princípio central de forjamento é que ele refina a estrutura de grãos internos do metal. A aplicação da força quebra impurezas, fecha espaços vazios (porosidade) e alinha o fluxo de grãos para seguir a forma geral da peça. Isso resulta em um produto acabado que é excepcionalmente forte, resistente e confiável.
As etapas fundamentais do processo de forjamento
Embora as técnicas específicas variem, a maioria das operações de forjamento segue estas etapas gerais:
1. Preparando o estoque: O processo começa com um pedaço de metal chamado "estoque" ou "tarugo", que geralmente é um corte de barra ou lingote em um volume específico.
2. Aquecimento (para forjamento quente/quente): o tarugo é aquecido em uma forja ou forno a uma temperatura específica onde se torna dúctil ("plástico"), mas permanece sólido. Essa temperatura varia de metal (por exemplo, o aço é frequentemente aquecido a cerca de 2.200 ° F / 1.200 ° C).
3. Formação: O tarugo aquecido e maleável é colocado em um dado ou bigorna. imensa força compressiva é aplicada:
* Os martelos oferecem golpes de impacto para deformar o metal.
* As prensas aplicam uma pressão gradual e apertada para moldar o metal.
4. Acabamento (operações secundárias): A parte forjada, agora chamada de "forjamento", pode passar por vários processos secundários, como:
* Aparecimento: o excesso de metal (flash) é cortado.
* Tratamento térmico: A peça é reaquecida e resfriada em condições controladas para alcançar propriedades desejadas, como maior dureza ou força.
* Usinagem: dimensões e acabamentos precisos são alcançados por moagem ou moagem.
* Tratamento de superfície: processos como jateamento ou pintura são aplicados para resistência e aparência de corrosão.
Tipos -chave de processos de forjamento
A forjamento é categorizada com base na temperatura do metal e no tipo de equipamento usado.
1. Por temperatura
Forjamento quente: o tipo mais comum. O metal é aquecido acima da temperatura de recristalização. Isso evita o endurecimento da tensão, permite uma mudança significativa de forma e requer menos força. Produz peças com força superior e é ideal para produção de alto volume.
Forjamento frio: o metal é moldado na temperatura ambiente ou próximo a perto. Esse processo aumenta a força do metal através do endurecimento da tensão (também chamado de endurecimento do trabalho) e oferece excelente acabamento superficial e precisão dimensional. No entanto, requer equipamentos mais poderosos e é limitado em quanto o metal pode ser deformado. Exemplos incluem unhas, parafusos e rebites.
Forjamento quente: conduzido abaixo da temperatura de recristalização, mas acima da temperatura ambiente. Oferece um equilíbrio entre as vantagens de forjamento quente e frio, proporcionando melhor precisão do que forjamento a quente e exigindo menos força do que forjamento frio.
2. Por equipamento/técnica
Forjamento de morto aberto (forjamento gratuito): A peça de trabalho é compactada entre duas matrizes planas ou simples que não incluem o metal. O operador deve reposicionar a peça de trabalho para alcançar a forma desejada. É usado para formas grandes e simples, como eixos, anéis e cilindros.
Forjamento de mordações fechadas (forjamento de impressão de impressão): O tarugo aquecido é colocado em um par de matrizes que contêm uma impressão prévia da forma de peça desejada. As matrizes são reunidas, forçando o metal a encher as cavidades. É assim que peças complexas e de alta precisão, como bastões e chaves de conexão, são feitas. Excesso de formas de metal "flash", que é posteriormente aparado.
Forjamento de rolagem: Uma barra redonda ou plana é passada por dois rolos de formato especialmente que reduzem gradualmente sua seção transversal e aumentam seu comprimento para formar uma peça como uma mola foliar ou uma alça de machado.
Aplicações comuns de peças forjadas
Componentes forjados são críticos em indústrias onde a falha não é uma opção:
Automotivo: eixos de manivela, bielas, engrenagens, eixos
Aeroespacial: turbinas de motor a jato, componentes do trem de pouso, peças estruturais
Industrial: eixos gigantes para turbinas, engrenagens, válvulas e acessórios de alta pressão
Ferramentas: chaves, martelos, alicates e instrumentos cirúrgicos
Militar e defesa: componentes para armas de fogo, tanques e mísseis
Em resumo, a forjamento é um processo fundamental de metalworking que transforma uma peça simples de metal em um componente de alta resistência e alta integridade, aplicando estrategicamente força para melhorar sua estrutura interna. É o processo de escolha para tornar as peças metálicas mais críticas e fortemente carregadas do mundo.
