Da peça bruta cilíndrica ao eixo do rotor acabado, do braço de suspensão ou eixo de comando: Ao conformar componentes sólidos, são necessárias várias etapas nas quais o material é gradualmente moldado. Quanto mais a pré-forma se assemelha à forma acabada, menos energia e material são necessários para a conformação final.

O processo de laminação cruzada transversal (cross wedge rolling) já está estabelecido na indústria de forja para a produção de pré-formas. As pré-formas são usadas, entre outras coisas, para reduzir a quantidade de rebarbas e a energia necessária para forjar, economizando custos. A laminação cruzada é particularmente eficiente em termos de material porque não há rebarbas. E geralmente produz pré-formas redondas e simétricas. Os estudos de viabilidade já mostraram que formas não circulares e excêntricas são possíveis, mas ainda não foram completamente pesquisadas. Os cientistas do IPH em Hannover estão agora assumindo esta tarefa: estão recebendo financiamento da Fundação Alemã de Pesquisa (DFG – Deutschen Forschungsgemeinschaft) para o projeto “Laminação não circular”.

Seu objetivo é produzir seções transversais não circulares – por exemplo, na forma de uma elipse – sem esticar a peça e, assim, produzir um excesso de material. Eles também desejam produzir seções excêntricas: O centro de uma pequena parte da peça forjada é deslocado enquanto a área da superfície é mantida. Isso pode ser imaginado como dois tijolos que são pressionados um contra o outro e depois deslizados para cima ou para baixo. Os pesquisadores desejam combinar os dois movimentos e mover excentricamente as seções elípticas da peça forjada.

Os pesquisadores querem investigar as possibilidades para a produção simultânea de várias seções transversais excêntricas não circulares. Para esse fim, as investigações são simuladas primeiro usando o método dos elementos finitos (FEM – Finite-Elemente-Methode). Os pesquisadores desejam produzir uma ferramenta modular que possa ser usada para investigar experimentalmente diferentes combinações de parâmetros.

Laminadores de cunha cruzada com garra plana consistem em duas placas de ferramentas que se movem uma contra a outra. Um produto semi-acabado cilíndrico é laminado entre as duas placas e a massa é redistribuída. Um perfilado garante que o componente role e não deslize. A laminação não circular funcionará de maneira muito semelhante.

O resultado da conformação depende de vários parâmetros: por exemplo, a largura do perfilado, a forma da elipse, o ângulo de deslocamento e muitos outros parâmetros. Os engenheiros do IPH querem descobrir quais parâmetros influenciam a laminação não circular de que maneira e, assim, definir a janela do processo para um processo de conformação estável.

O objetivo a longo prazo dos pesquisadores é: Forjadores que já usam forjas rotativas poderiam empregá-las utilizando novos insertos de ferramentas para a produção de pré-

formas excêntricas e não circulares. Isso resulta em menos rebarbas no processo de forjamento final e as empresas economizam material. Além disso, os engenheiros assumem que as pré-formas excêntricas e não circulares podem ser processadas em peças acabadas com menos etapas de forjamento – isso economiza tempo e energia e permite uma produção mais econômica de peças forjadas complexas.

Para mais informações, acesse www.unrundwalzen.iph-hannover.de

Imagem: O IPH está pesquisando um novo processo de conformação: com laminação não circular, componentes forjados complexos como virabrequins podem ser fabricados mais rapidamente e com menos material.

Fonte – crédito: Ralf Buechler (divulgação)

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Fornos a Vácuo TAV na produção de Cerâmica Avançada Translúcida

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É possível que você já tenha ouvido falar do aço Damasco, principalmente se você está familiarizado com espadas antigas, facas e armas. O livro “The Art and Beauty of Damascus Steel” (ainda sem tradução para o português) foi escrito para tratar deste belo aço. Mesmo que este artigo não seja tão completo quanto o livro, queremos mostrar como o aço Damasco é belo e repleto de mistérios.

Embora o auge do aço Damasco tenha sido entre 900 e 1600 dC, suas origens datam já de 300 aC na Índia. Naquela época, o aço wootz era feito usando uma técnica que produzia aço de alto carbono com uma pureza excepcionalmente alta. O vidro era adicionado a uma mistura de ferro e carvão em um cadinho pequeno de argila, selado e aquecido. O vidro atua como um fluxo para combinar com outras impurezas na massa fundida, permitindo que flutuassem para a superfície. O resultado foi um aço mais puro. Esta técnica se espalhou da Índia para regiões onde atualmente se encontram o Turquemenistão e o Uzbequistão em torno de 900 dC e para o Oriente Médio em torno de 1000 dC.

Análises metalúrgicas modernas provam que o aço Damasco difere da soldagem padrão (a ser discutido mais adiante). Os ferreiros de hoje usam técnicas de soldagem padrão para reproduzir o aspecto do aço Damasco.

Ninguém sabe realmente por que este aço é tão único, mas acredita-se que seja devido, em parte, ao seu conteúdo de vanádio. Além disso, acredita-se que o aço passava por um “aquecimento curto” devido ao seu teor de enxofre e fósforo. Nossa teoria é que este aquecimento mais curto exigisse uma temperatura de forjamento mais baixa e mais precisa do que os ferreiros europeus convencionais estavam acostumados. O teor de vanádio, e possivelmente também o molibdênio, poderia criar carbonetos “primários”, que não seriam afetados pelo processamento térmico de baixa temperatura (um forjamento). Alguns dos carbonetos de ferro podem entrar em solução durante o processo de forja, mas os principais carbonetos de vanádio e certos outros carbonetos metálicos fluem num padrão estabelecido pelo processo de forjamento. Essas linhas de fluxo ficariam paralelas ao plano de forjamento da lâmina, e o laminador explorava isso para criar um padrão mais exótico sobre o polimento e gravura da lâmina.

Outra criação do processo de forjamento não era conhecida até que a análise metalúrgica recente revelasse a presença de nanotubos de carbono e nanofios em uma espada do século XVII. Acredita-se que o complexo processo de forjamento e recozimento tenha desenvolvido as estruturas de nano-escala. Essas nanoestruturas ajudam a dar ao aço Damasco suas propriedades distintas.

A origem do nome aço Damasco é quase tão misteriosa quanto o próprio aço. Supõe-se que o aço ou as espadas eram feitas em Damasco, na Síria. É provável, no entanto, que ele venha da palavra árabe “damas”, que significa água, referindo-se à sua superfície que se assemelha a água turbulenta. Uma fonte refere-se a espadas feitas por um homem chamado Damasqui, que também poderia ter sido a origem do nome.

O aço de Damasco é rígido e flexível, o que o torna um material ideal para fabricação de espadas. Os carbonetos primários e/ou precipitados que criam o padrão são muito mais rígidos do que aços com baixo teor de carbono. Esses carbonetos permitiram que o ferreiro fizesse um gume – usando os carbonetos precipitados – que cortaria materiais duros e a matriz mais macia permitiria que a espada continuasse resistente e flexível.

A beleza do aço Damasco resultou em artesãos tentando duplicá-lo. Os ferreiros atuais usam uma das duas técnicas: cabo de Damasco ou soldagem padrão. A técnica de cabo começou com a disponibilidade de cabo de aço na década de 1830. O cabo é forjado, criando imagens repetidas ao longo da lâmina semelhante ao aço Damasco.

A soldagem padrão envolve a soldagem de diferentes tipos de barras de aço e ferro para formar uma única barra. Esta barra é é dobrada várias vezes durante o processo de forjamento. Historicamente, as espadas japonesas de samurai eram feitas com esta técnica. Normalmente, o processo de reforjamento e replicação é repetido de oito a 16 vezes, o que ajuda a corrigir as impurezas e remover o excesso de carbono. Acredite ou não, se você começar com uma única barra e dobrá-la 16 vezes, você acabará com 65.536 camadas. Se, no entanto, você começar com uma barra de oito camadas soldadas padrão, 17 dobras resultarão em 1.048.576 camadas! As camadas resultantes serão alinhadas paralelamente à direção do forjamento, produzindo propriedades de resistência superiores, bem como um padrão semelhante aos padrões de Damasco.

Apesar de muitos mistérios sobre o aço Damasco, agora você sabe o que é e como os artesãos de hoje reproduzem suas propriedades e beleza únicas.

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Nesta quarta-feira iniciou-se o V Seminário de Tecnologia do Forjamento, realizado na Prensas Schuler, em Diadema (SP). O seminário é organizado pelo Grupo Aprenda, empresa especializada na realização de eventos técnicos. Com dois dias de duração, o seminário se estende também por todo o dia 30.

A abertura do seminário foi realizada por Marco Yashiro, da Prensas Schuler, e por Silvia Aquino, presidenta recém-eleita do Sindiforja.

Contando com os principais nomes do setor, que atuam tanto na indústria e consultoria, quanto em universidades e centros de pesquisa, este seminário chega a sua quinta edição mostrando que o setor de forjamento ainda tem muito a oferecer à indústria, somando mais de 80 participantes, apresentações de pesquisas e profissionais inovando na busca de fortalecer o mercado interno deste setor, além do networking proporcionado. Temas como Rota 2030, simulação e indústria 4.0 são alguns dos temas abordados, entre muitos outros.

Além das apresentações, os participantes poderão acompanhar uma visita monitorada à fábrica da Schuler.

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Mais informações e inscrições, consulte: www.grupoaprenda.com.br ou (19) 3288-0437 – 3288-0677 / (19) 99229-2137.

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