MANUFATURA MECÂNICA: CONFORMAÇÃO DOS METAIS U1

MANUFATURA MECÂNICA: CONFORMAÇÃO DOS METAIS U1 - SEÇÃO 1 U1 S1 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

1) Para manufaturar mecanicamente uma peça devemos conhecer o tipo de processo e o material que será utilizado. Sabemos também que um processo de fabricação mecânica é aquele que tem como objetivo a transformação de um material ou corpo metálico em uma peça ou ainda em uma matéria-prima processada, modificando sua forma inicial e lhe conferindo as dimensões, as características e a forma especificadas em projeto.

Avalie as asserções a seguir e a relação entre elas.
I. A característica que distingue o trabalho a quente do trabalho a frio é a temperatura de recristalização que é específica em cada um dos casos, além de gerar efeitos na microestrutura e nas propriedades mecânicas dos metais devido a esta variação nas condições de trabalho.

PORQUE

II. A temperatura de fusão do metal – Tm, dada em K (Kelvin), é usualmente utilizada como um fator limitante entre trabalho a quente e trabalho a frio e a referência é 0,5 Tm.

Assinale a alternativa CORRETA em relação as asserções apresentadas.
Escolha uma:

1) No trabalho a frio também se evidenciam alguns defeitos, tais como o encruamento, a casca de laranja e as linhas de distensão. Na tabela que segue estão apresentados estes três defeitos citados e as características que mais os evidenciam fora de ordem.

Escolha uma:

2) Um processo é conhecido como o de conformação plástica quando ele for realizado utilizando um material no estado sólido e que os esforços aplicados para conferir a sua modificação de forma, gerem tensões abaixo da tensão limite de resistência do material. Isto nos indica que o trabalho realizado no processo deve ocorrer dentro da região plástica do material.

O diagrama tensão-deformação (σ x ε) é utilizado para se entender sobre a região plástica do material pois é através dele enxergamos o comportamento do material quando submetido a um determinado estado de tensão.
Observe o diagrama tensão-deformação apresentado a seguir e analise as afirmações que seguem, indicando se são V - Verdadeiras ou F - Falsa.

Figura – Diagrama Tensão x Deformação (σ x ε).


Fonte: Adaptado de https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Fluencia.jpg. Acessado em 26/02/2017.
( ) Os processos de conformação plástica devem ser realizados com materiais que apresentem características postadas dentro da chamada zona plástica do diagrama tensão x deformação.
( ) A zona elástica é representada por picos e vales. Nesta fase ocorre o escoamento dos metais quando submetidos aos esforços.
( ) A zona plástica é visualizada na forma de uma curva no gráfico e é nesta zona que ocorre a deformação plástica dos metais, ou seja o material permanece deformado após a aplicação do esforço.
( ) O ponto T indicado no gráfico define a maior tensão admissível e que é adequado aos processos de conformação plástica, enquanto o ponto K define a tensão que gera o rompimento do material.

Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA para V - Verdadeira ou F – Falso.
Escolha uma:

Analise as afirmações que seguem referentes as vantagens e desvantagens do trabalho a quente na conformação de metais.
I. No trabalho a quente a microestrutura do metal é refinada, de modo que sua tenacidade melhora possibilitando que o material absorva energia durante um impacto e transforme em deformação plástica.
II. O trabalho a quente permite, a obtenção de dimensões dentro de estreitas tolerâncias, além de produzir melhor acabamento superficial que se trabalharmos a frio.
III. Para um trabalho a quente é necessário um menor esforço mecânico e desta forma podem ser utilizadas máquinas de menor capacidade em relação ao trabalho a frio, considerando-se uma mesma quantidade de deformação.
IV. Em uma conformação através de trabalho a quente a deformação é menos profunda, a dureza do material aumenta e a ductilidade diminui.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmações CORRETAS.
Escolha uma:

1) No processo de laminação o metal passa pelos cilindros laminadores sofrendo tensões de compressão bastante altas, devido a ação de prensagem que ocorre pelos cilindros sobre o material, além de tensões de cisalhamento superficial, devido ao atrito entre os cilindros laminadores e o metal em laminação. As forças de atrito devem também puxa o material em direção aos cilindros.

Verifique as peças e materiais relacionados a seguir e analise quais são produtos obtidos através da laminação.
I. Barra redonda.
II. Trilhos.
III. Perfil em T Duplo.
IV. Tarugo.
V. Bobina de chapa.
VI. Engrenagem.
VII. Bobina de Arame.
VIII. Virabrequim.

Assinale a alternativa CORRETA que apresenta as peças e materiais produzidos pelo processo de laminação.
Escolha uma:

2) Se considerarmos a forma mais simples conhecida para o processo de Laminação, podemos elencar algumas características muito particulares. A sua definição indica que o metal deve passar no meio de dois cilindros de forma forçada e que estes cilindros estão dispostos a uma distância menor que a espessura da peça que vai ser deformada e que a deformação plástica do metal ocorre durante a passagem pelos cilindros.

Avalie as afirmações a seguir referente a outras características existentes na definição de laminação e indique se cada uma delas é V - Verdadeira ou F - Falso.
( ) Os cilindros utilizados giram no mesmo sentido.
( ) A espessura do metal é reduzida e o comprimento e largura são aumentados durante a passagem do metal pelos cilindros.
( ) A velocidade em um determinado ponto do metal é igual antes e depois que ele passa pelos cilindros.
( ) A velocidade superficial dos dois cilindros é a mesma.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA para V - Verdadeiro ou F - Falso.
Escolha uma:

3) As vantagens observadas na utilização da laminação são muitas. Ele apresenta a vantagem de ser bastante produtivo e de oferecer um do produto acabado com boa capacidade de controle dimensional e quanto a precisão, assim como conseguir produzir produtos, tais como chapas com espessura muito pequenas e perfis longos como as bobinas, que são impossíveis de serem produzidas por outros processos.

Podemos citar que as duas principais razões que levam a utilização da deformação plástica por laminação são:
Escolha uma:

---

MANUFATURA MECÂNICA: CONFORMAÇÃO DOS METAIS U1 - SEÇÃO 2 U1 S2 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

1) Os laminadores são classificações comumente em duas categorias que é a quente e frio. Vários outros tipos de classificação também existem como: em função do produto que está sendo laminado, em relação ao número de cilindros, pelo seu diâmetro, pela disposição das cadeiras, etc.

A mais conhecida das classificações é aquela que se dá pelo número de cilindros em conjunto com a disposição destes cilindros. Avalie as afirmações que seguem referentes aos tipos de laminadores.
I. O laminador Sendzimir é utilizado para obtenção de grandes reduções na espessura.
II. O laminador Contínuo apresenta um conjunto de cilindros montados na horizontal e na vertical.
III. Em um laminador Trio o metal a ser laminado é alimentado entre o cilindro inferior e o médio, por onde passa inicialmente, sendo o seu retorno realizado entre o superior e o médio.
IV. O laminador Quádruo é utilizado para laminar e relaminar chapas, tendo como vantagem a uniformidade da espessura por toda a seção transversal em função da ação dos cilindros de suporte.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmações CORRETAS, apenas.
Escolha uma:

2) Os cilindros de laminação podem ser classificados em: cilindro de trabalho e o cilindro de apoio ou encosto. Veja figura a seguir.

Figura – Cilindros de Laminação.

Fonte: Laminação. IFSC.Joinville.p.6.
A vida útil do cilindro de apoio é bem maior que os cilindros de trabalho, pois não estão expostos a um atrito tão elevado diferente dos de trabalho que são mais frequentemente trocados, pois estão sujeitos a um maior desgaste por estarem em contato direto com o material a ser laminado, portanto mais sujeitos ao atrito e ao calor. Os dois tipos de cilindros se completam para realização de uma laminação apropriada.
Analise as duas asserções que seguem e a relação entre elas.
I. Um cilindro de apoio possui um maior diâmetro e uma resistência mecânica superior quando comparado ao cilindro de trabalho.

PORQUE

II. Sua função é apoiar os cilindros de trabalho, evitando que flexionem, o que geraria uma variação dimensional no material laminado.

Assinale a alternativa que apresenta a análise CORRETA em relação as asserções apresentadas.
Escolha uma:

3) Em um determinado ponto do metal que passa pelos cilindros laminadores por unidade de tempo, o volume antes e depois do metal passar sempre deve ser o mesmo. Veja a fórmula a seguir, e considere que b é a largura de uma placa, h é a sua espessura e v é a sua velocidade. b0.h0.v0=b.h.v=b1.h1.v1

Desta forma para manter os volumes iguais, a velocidade de saída  é maior que a velocidade de entrada .

Sabendo que uma placa de 2 mm de espessura e 1,2 m de largura deve ser laminada até atingir 0,58 mm de espessura e 1, 21 m de largura e que sua velocidade final máxima é de 1080 m/min, pergunta-se: Qual deve ser a velocidade de entrada do metal no laminador em metros por minuto?
Escolha uma:

---

MANUFATURA MECÂNICA: CONFORMAÇÃO DOS METAIS U1 - SEÇÃO 3 U1 S3 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

1) Os principais produtos produzidos pela trefilação são os arames e fios, tubos e barras. E e os equipamentos são definidos de acordo com os produtos a serem fabricados. São conhecidos dois grupos básicos de equipamentos de trefilação que são as trefiladoras de bancada e as trefiladoras de tambor.

Analise as características apresentadas a seguir e indique se são características ligadas ao processo de trefilação, assinalando V – Verdadeiro ou F – Falso.
( ) Obtenção de produtos de grande comprimento contínuo.
( ) Produção de produtos com seções transversais médias e grandes.
( ) O processo permite obtenção de boa qualidade de superfície.
( ) São possíveis excelente controle dimensional do produto obtido no processo.
( ) A matéria-prima utilizada para trefilar arames e fios são as barras de até meia polegada de diâmetro e seis metros de comprimento.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA para V-Verdadeiro ou F-Falso.
Escolha uma:

2) No processo de trefilação onde se utiliza as trefiladoras de tambor as máquinas são tipicamente rotativas e de acordo com o grupo podem operar de forma simples ou através de vários conjuntos de fieira e matriz como é o caso da múltipla. Ainda sobre este grupo de trefiladoras, existem a máquina de trefilar sem e com deslizamento.

Sobre a máquina com deslizamento, avalie as etapas que o fio-máquina percorre ao longo do processo e que estão descritas na tabela que segue e ordene de forma que o processo seja realizado adequadamente.

1 O fio-máquina é alinhado em uma roldana.
2 O fio-máquina recebe o tracionamento proveniente de um anel tirante.
3 O segundo anel trabalha para que o fio passe pela segunda fieira.
4 O fio-máquina passa pela desbobinadeira.
5 O fio-máquina dá algumas voltas em formato de hélice no anel tirante.
6 O fio-máquina passa pela primeira fieira.
7 O ciclo se repete para os demais conjuntos de matrizes e anel tirante.

Agora, assinale a alternativa que apresenta a ordem CORRETA das etapas que o fio-máquina percorre ao longo do processo quando é utilizado uma máquina com deslizamento.
Escolha uma:

3) Sabemos que uma trefilação é um processo de conformação plástica no qual a matéria-prima é puxada em direção a uma matriz. Neste tipo de processo são envolvidas forças e tensões sendo uma que envolve a execução do trabalho de deslocamento do material e outra que é ligada diretamente ao processo de deformação do metal. Veja a figura a seguir.


Figura – Forças e Tensões.



Adaptado de http://mmborges.com/processos/sub_conformacao_intro01.htm. Acessado em: 08/04/2017.

Quais são as forças envolvidas na trefilação, respectivamente para trabalho, representado na figura pelo número 1 e deformação, representado na figura pelo número 2?
Escolha uma:

---

MANUFATURA MECÂNICA: CONFORMAÇÃO DOS METAIS U1 - SEÇÃO 3 U1 S3 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

1) Uma trefiladora de bancada é utilizada para produzir peças não bobináveis tais como barras e tubos, cujo comprimento final é definido e limitado.

Sobre as trefiladoras de bancada, analise as afirmações que seguem e verifique se são corretas ou não.
I. Para fixar o fio-máquina nas garras de tração existentes no banco de estiramento é necessário produzir uma ponta em seu início e passa-lo através do orifício da matriz.
II. Algumas das partes que constituem uma trefiladora de bancada são: estrutura, fieira (matriz), mordaça, gancho e corrente sem-fim.
III. O tracionamento realizado para o estiramento ocorre quando um mecanismo pneumático é acionado.
IV. O carro que ficha a mordaça e automaticamente o fio-máquina inicia um deslocamento rotativo, no sentido anti-horário a matriz, tracionando o fio-máquina linearmente em relação a matriz.
V. O fio-máquina é forçando a passar pelo furo da matriz gerando sua redução e automaticamente o produto acabado.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmações CORRETAS.
Escolha uma:

2) Para a trefilação de arames, fios e cabos que são do grupo de produtos bobináveis são utilizadas as trefiladoras de tambor.

A seguir é apresentado fora de ordem as etapas básicas para a produção de arames.

Analise cada uma dessas etapas e as organize de forma que a sequência para trefilar um arame de aço fique correta e adequada.

1	Recobrir pelo método de imersão em Ca (OH)2 - leite de cal - a uma temperatura de 100°C
2	O fio-máquina é recebido após ser laminado a quente.
3	Lavar em água corrente.
4	Trefilar a seco.
5	Decarepação química utilizando HCl ácido clorídrico.
6	Secar em estufa.
7	Trefilação úmida - com lubrificante líquido.

Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA para as etapas para trefilar um arame de aço.

Escolha uma:

3) Sabemos que existem quatro tipos de trefilação de tubos que são: sem apoio interno, com mandril passante, com bucha interna e com bucha flutuante.

Analise as asserções postadas a seguir e a relação entre elas que se referem a trefilação utilizando mandril ou bucha.
I. Na trefilação de tubos em que se utiliza mandril ou bucha, deve-se utilizar matriz sem cone de redução o que aumenta a proporção de deformação e automaticamente aumenta a redução da espessura da parede do metal e consequentemente a produção de tubos com bitolas menores e paredes mais finas.

PORQUE

II. Os processos de trefilação de tubos utilizando mandril ou bucha normalmente é realizado posteriormente a um processo de laminação não plana que utiliza mandril e serve para dar acabamento, finalizar as dimensões e melhorar a microestrutura do metal.

Assinale a alternativa que apresenta a resposta CORRETA para a análise das asserções dispostas e a relação existente entre elas.
Escolha uma:

---

MANUFATURA MECÂNICA: CONFORMAÇÃO DOS METAIS U1 - SEÇÃO 3 U1 - AVALIAÇÃO DA UNIDADE

1) O processo de trefilação pode apresentar defeitos que devem ser evitados através de controles de alguns parâmetros, tais como a qualidade do material, redução entre passes, velocidade, lubrificação e limpeza periódica da matriz.

Analise as afirmações a seguir referente aos motivos de ocorrência por tipo de defeito provenientes do processo de trefilação e indique V – Verdadeiro se o motivo da falha estiver correta ou F – Falso.
( ) Uma fratura irregular com estrangulamento ocorre devido a esforço em excesso por má lubrificação ou por redução executada em excesso.
( ) Uma fratura com risco lateral ao redor da marca de inclusão ocorre devido a uma partícula muito dura impregnada no metal de partida.
( ) Uma fratura com trinca aberta em duas partes ocorre devido a trincas provenientes do processo inicial de laminação.
( ) As marcas em forma de “v”, conhecidas como chevrons, ocorrem por várias razões como por exemplo realizar reduções grandes e inclusão de partículas duras estranhas ao metal.
( ) Um diâmetro irregular ocorre em função de partículas duras que impregnam na matriz e depois se soltam com a evolução do processo.

Referente as falhas que ocorrem em um processo de trefilação e seus motivos, assinale a sequência CORRETA para V - Verdadeiro ou F - Falso.
Escolha uma:

2) Os laminadores possuem vários tipos de classificação. A mais conhecida das classificações é aquela que se dá pelo número de cilindros em conjunto com a disposição destes cilindros.

Associe os tipos de laminadores que estão na primeira coluna da tabela disponível a seguir com as principais características apresentadas de cada um deles dispostos na segunda coluna da tabela.

Classificação	Características
1 - Laminador Quádruo.	I - Dois cilindros de trabalho com diâmetro menor posicionados no centro e outros dois cilindros de apoio com diâmetro maior posicionados externamente.
2 - Laminador Universal.	II - Um conjunto de cadeiras duo em série.
3 - Laminador Contínuo.	III - Utilizado para obtenção de grandes reduções na espessura.
4 - Laminador Sendzimir.	IV - Um conjunto de cilindros horizontais e verticais, como por exemplo um laminador universal tipo Grey que fabrica perfilados pesados.

Assinale a alternativa que apresenta a associação entre os tipos de laminadores e suas características CORRETA.

Escolha uma:

3) A ferramenta empregada na trefilação é a matriz que também é bastante conhecida como fieira ou trefila. A matriz é fundamental ao processo, pois é através dela que é realizado a deformação do metal.

Sobre o perfil interno de uma matriz de trefilação, avalie as asserções a seguir e a relação entre elas.
I. O perfil interno de uma matriz que é constituído por cones e cilindros, influencia na variação dos parâmetros de trefilação como por exemplo a força necessária para deformação do metal, o atrito entre fio e matriz e o modo de deformação.

PORQUE

II. Ao variar os ângulos de algum dos cones ou o campo de tolerância do diâmetro do cilindro ocorre um aumento ou redução de variáveis como a força necessária para deformação do metal, o atrito entre fio e matriz e o modo de deformação.

Agora, assinale a alternativa CORRETA.
Escolha uma:

4) A temperatura tem efeito na resistência dos metais e nas suas propriedades mecânicas, sendo assim uma variável muito importante na conformação plástica de metais, como o aço, por exemplo.

Avalie as afirmações que seguem referentes aos efeitos da variável temperatura em um processo de conformação plástica dos metais.
I. Devido a variável temperatura classificamos o processo de conformação em três grupos: trabalho a quente, morno e frio.
II. A característica que distingue estes três grupos é a temperatura de fusão que é específica em cada um dos casos.
III. São gerados efeitos na estrutura e nas propriedades mecânicas dos metais devido a esta variação nas condições de trabalho.
IV. A oxidação superficial e distorções da peça são associadas a variações de temperatura e ocorrem em produtos de metais conformados sob temperaturas elevadas.
V. Produtos de metais conformados a quente e morno permitem a manufatura de produtos com melhor acabamento e obtenção de características dimensionais e geométricas com maior reprodutibilidade.

Sobre a variável temperatura e seus efeitos sobre o processo de conformação plástica é correto o que se afirma em.
Escolha uma:

5) Observe a figura apresentada a seguir.

Zona de deformação e ângulo de contato durante a laminação.


Fonte: Chiaverini. 1986.

Avalie as afirmações que seguem referentes a região de deformação que ocorre no contato do metal com os cilindros de laminação e indique as que estiverem corretas.
I. O contato entre cilindros e o metal em laminação se dá através do arco AB.
II. O ângulo de contato é representado pelo < °que pode ser chamado também de ângulo de ataque.
III. A região limitada pelas seções AA;BB e arcoAB, formam a chamada zona de deslocamento e é utilizada para que o metal seja movimentado no processo sem interferir na deformação do metal.
IV. O ângulo de contato está diretamente relacionado com a redução de espessura,h0-h1 e ao diâmetro do cilindro laminador representado na fórmula por 2R.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmações CORRETAS.
Escolha uma: