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Como funciona o processo de fabricação de ferramentas? Quais as vantagens do processo de forja?

Vamos entender mais desse assunto? Afinal, conhecimento nesse ramo para quem é da área, sempre é bem-vindo!

Inicialmente, um dos meios mais antigos de se trabalhar com o aço é o forjamento.  É um processo que envolve a modelagem de metal, usando forças compressivas localizadas.

Para que você entenda melhor, saiba que são realizados golpes de um martelo, que dá a forma ao material forjado.

Tipos de forjamento

O forjamento pode ser feito a frio, morno ou quente. Fique aqui comigo, pois tem muito mais!

No caso do forjamento morno ou quente, o material a ser forjado é aquecido. É importante saber também que o forjamento é parametrizado pela norma DIN 8580, onde a norma DIN 8583 define processos de conformação com a temperatura de trabalho.

As peças que são forjadas podem variar com o peso, podendo ser desde 1 kg até grandes toneladas.

A maioria dos metais podem ser forjados, mas apenas alguns dos metais mais comuns na indústria da forjaria incluem:

  • Carbono, ligas e aços inoxidáveis;
  • Aços para ferramentas muito duros;
  • Alumínio;
  • Titânio;
  • Latão e cobre;
  • Ligas de alta temperatura que contêm cobalto, níquel ou molibdênio.

A força durante o processo de forja no caso da matriz aberta, deve aumentar de forma gradual.

Diferenças entre forja e fundição

Vamos conferir?

A fundição é um dos processos mais antigos e utilizados até hoje para a conformação de metais. Esse processo de fabricação permite o desenvolvimento de peças em diferentes tamanhos, formatos e escalas, e utiliza-se metal em estado líquido para preencher moldes com as mesmas geometrias e medidas da peça a ser fabricada.

Na fundição, utiliza-se metal em estado líquido para preencher moldes com as mesmas métricas da peça a ser fabricada.

Na forja, estamos diante um processo de transformação de metais. O metal antes de ser útil necessita ser trabalhado até se chegar a uma forma apropriada para a peça na qual será convertido.

Ou seja, o processo de forjamento envolve a formação de metais, fazendo uso de forças de compressão.

Por exemplo, o nome ferro forjado se deve ao fato de ser conformado quente, o que recorre a um tipo de aquecimento, depois, ele é martelado numa bigorna, até que se obtenha o formato que se pretende.

A preocupação da Coopertrim é oferecer ferramentas de material forjado, os quais têm características excelentes, tanto de acabamento como de durabilidade em geral.

Enquanto o material de fundição, na maioria das vezes, não atende a esses atributos essenciais.

Vantagens da forja

Dentre as vantagens da forja, temos:

  • Os forjados são mais confiantes e menos dispendiosos;
  • Os forjados respondem melhor ao tratamento térmico que passam;
  • Há melhor estabilidade dimensional, sua produção é mais flexível;
  • Há propriedades metalúrgicas melhores e mais consistentes;
  • Requerem menores operações secundárias;
  • São bem mais fortes.

Ou seja, opte por materiais e ferramentas forjados, pois são mais seguros e resistentes, em relação aos materiais que passam pela fundição.

Ferramentas de forja

Temos: Martelos de forja

Existem diferentes processos de forjamento.

Vamos conferir mais:

*Forjamento a quente, forjamento a frio, forjamento com matriz fechada, forjamento invertido e forjamento por pressão.

Esses processos de forjamento requerem uso de martelo para permitir a compressão e modelagem do metal.

Já nos martelos de queda, a gravidade permite que a matriz superior caia sobre o metal.

No caso dos martelos elétricos, o ar comprimido, sistema hidráulico ou eletricidade acionam o martelo. Eles são capazes de aplicar golpes de impacto percussivos com forças de até 23 ton. E para aumentar a força de forjamento, são utilizadas as prensas.

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Prensas de forja

Enquanto os martelos moldam o metal, uma prensa de forjamento forja o produto de uma vez em um processo conhecido como forjamento como matriz fechada.

Essas prensas de forjamento também duplicam a ação de martelos no processo de forjamento com matriz aberta. Há tanto prensas horizontais como verticais.

As prensas de forjamento mecânico são muito utilizadas em aplicações que requerem efeitos de modelagem simples. são capazes de produzir forças de até 20.000 toneladas.

Já as prensas de forjamento hidráulica fornecem forças mais altas do que as mecânicas e são preferidas para serviços mais complexos e maiores. As prensas grandes operam na faixa de 50.000 toneladas.

Defeitos que produtos forjados podem ter

Os defeitos típicos de peças forjadas, podem decorrer de falhas na matéria prima ou da técnica de operação.

Embora já te adianto, a Coopertrim Tarza é especialista em processos de produção de material forja, ou seja, com nossa experiência dominamos o processo para te entregar mais confiabilidade e qualidade em nossas ferramentas.

São os principais defeitos:

  • Falta de redução: é uma consequência de penetração incompleta na ferramenta, que altera a forma da peça, e surge quando são usados golpes de martelo rápidos e leves.
  • Trincas superficiais: se dá pelo trabalho excessivo na periferia da peça a uma temperatura baixa, e também pode ocorrer devido a certa fragilidade a quente, adquiria pelo material, por efeito da atmosfera inadequada no forno durante o aquecimento.
  • Trincas nas rebarbas: aparecem nas peças forjadas em matriz, mais na região da rebarba. Essas trincas podem penetrar no interior das peças, quando se efetua a rebarbação. Quanto mais alto for o grau de redução nas rebarbas, mais o defeito será frequente. E se o material for impuro, pode-se diminuir o problema aumentando a espessura da rebarba. Portanto, se for utilizado material de boa qualidade, as deformações serão evitadas.
  • Trincas internas: são defeitos menores, e originam-se no interior da peça, como consequência de tensões de tração. Esse defeito pode ser evitado se o grau de deformação for reduzido por etapa ou fazendo o recalque em matriz fechada.
  • Gotas frias: trata-se de descontinuidades que se originam quando duas superfícies se dobram uma contra a outra sem ocorrer a soldagem. Esse defeito se origina devido aos fluxos anormais do material quente durante o forjamento.
  • Incrustação de óxidos: se originam nas camadas de óxido que são formadas durante o aquecimento. Geralmente, elas se desprendem, mas as vezes podem ficar na peça.
  • Descarbonetação e queima: é a perda de carbono que o aço sofre em uma superfície devido ao aquecimento. A queima ocorre quando o aquecimento alcança temperaturas próximas ao ponto de fusão, provocando uma alteração no material.

Por isso, acredite! Nosso compromisso é de trabalhar em cima desses pontos citados acima e levar à sociedade e aos nossos clientes ferramentas manuais de qualidade superior, resistência e precisão.

Ou seja, trabalhamos para oferecer ao agricultor e ao homem do campo as melhores soluções em ferramentas feitas a partir da forja.

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Processos e procedimentos de fabricação

Vamos entender melhor de alguns fatores presente no processo, e que é essencial você saber.

A diferença entre as propriedades entre as direções de escoamento do material também é marcante, sejam longitudinais ou transversais. Isso ocorre devido a formação de fibras, e aí o projeto da peça deverá ser considerado as direções das solicitações mecânicas, estáticas e dinâmicas.

O estado da superfície depende de como o processo será conduzido, mesmo se for quente ou frio. Se for frio, se obtém um índice de rugosidade superficial bem menor.

De todo modo, quanto maior for o número de operações de forja em uma peça, menor será a rugosidade superficial.

As dimensões da peça e sua precisão depende de procedimentos de fabricação.

O estado de conservação das máquinas e das matrizes de forjamento, as dimensões e volume da peça inicial e das matrizes de forjamento levam em consideração o material da peça.

Ainda, no caso de forja quente, as tolerâncias dependerão da temperatura de trabalho, da intensidade da oxidação superficial e das perdas de material.

Por conta disso, o controle da qualidade dimensional da peça forjada não será simples.

Algumas normas técnicas, nacionais e internacionais, estabelecem as variações dimensionais admissíveis para determinados tipos de peças e materiais dessas peças, destacando que as peças forjadas a frio podem apresentar tolerâncias mais estreitas.

Se as exigências de variações dimensionais forem menos rigorosas, terá uma maior utilização da matriz.

Modo de fabricação na Coopertrim

Nós da Coopertrim estamos atentos ao escolher nossas matérias-primas, a qual é pré selecionada e todo o processo de fabricação, até se chegar às ferramentas finais, tudo é acompanhado pelo técnico especializado.

Isso para garantir ao cliente o que há de melhor e mais confiável ferramentas manuais. Por isso, nosso foco é no material forjado. Bem mais vantajoso, como você viu!

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