A temperatura desempenha um papel crucial no processo de forjamento. Pode afetar significativamente a qualidade, o custo e a eficiência das peças forjadas.
Como é que a temperatura afecta o forjamento? 5 informações fundamentais
1. Forjamento a frio: O impacto da temperatura
No forjamento a frio, a temperatura da matriz pode levar a um desgaste prematuro se estiver demasiado quente ou demasiado fria. Isto também pode exigir mais lubrificante e reduzir a qualidade da peça forjada.
O forjamento a frio é ideal para formas simples, volumes elevados de peças e orçamentos limitados. No entanto, requer tonelagens mais elevadas devido à necessidade de força adicional para manipular materiais a frio ou à temperatura ambiente.
Os materiais utilizados no forjamento a frio devem ter uma ductilidade elevada e ser menos sensíveis ao endurecimento por deformação para evitar fissuras e roturas.
2. Forjamento a quente: O papel do calor
O forjamento a quente permite uma melhor deformação do material devido à adição de calor. Este processo utiliza sistemas de aquecimento elétrico, que têm a maior capacidade de temperatura entre os métodos de aquecimento por prensagem.
As temperaturas mais elevadas no forjamento a quente permitem a criação de geometrias mais complexas sem deformar o material. No entanto, as peças forjadas a quente são geralmente mais caras do que as peças forjadas a frio, devido às caraterísticas adicionais da prensa e à necessidade de arrefecimento dos acessórios.
3. Requisitos de temperatura específicos do metal
Diferentes metais têm diferentes requisitos de temperatura para forjamento. Por exemplo, o alumínio é ideal para forjar porque é leve, resistente à corrosão e durável. Ele tem alta condutividade térmica e pode ser forjado usando matrizes abertas ou fechadas sem a necessidade de pré-aquecimento.
O titânio, por outro lado, requer tratamento térmico antes do forjamento por prensagem para melhorar a sua dureza e resistência naturais. O aço inoxidável, particularmente os graus 304(L) e 316(L), é resistente à corrosão, tem uma excelente resistência e pode ser forjado em várias formas. Requer maior pressão e é forjado a temperaturas que variam entre 1706° F e 2300° F (930° C e 1260° C).
4. Vantagens do processo de forjamento
O processo de forjamento oferece várias vantagens, independentemente da temperatura utilizada. Aumenta a relação resistência/peso da peça forjada ao comprimir a sua estrutura de grãos, reduzindo a tensão nos cantos e filetes.
O forjamento também reduz os defeitos metalúrgicos, como a porosidade e a segregação da liga, reduzindo a necessidade de maquinagem após o forjamento e respondendo positivamente ao tratamento térmico. Os tratamentos pós-forjamento podem ser efectuados sem perda de precisão dimensional ou de qualidade.
O processo de forjamento também oferece poupanças de custos em termos de utilização de matérias-primas, redução do tempo de maquinagem e a possibilidade de recuperar o material da matriz. A vida útil de uma matriz varia em função de factores como os materiais a moldar, a sua resistência, a necessidade de tolerâncias apertadas, cantos afiados e desenhos complexos.
5. Metais utilizados nas prensas de forjamento
Numa prensa de forjamento, podem ser forjados vários metais. Estes incluem aço carbono, aço inoxidável, aço para ferramentas, alumínio, titânio, latão, cobre e metais de alta temperatura contendo cobalto, níquel e molibdénio.
A escolha do metal para um processo específico depende das necessidades do utilizador final, tendo em conta factores como a força, a resistência e o peso.
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