09 - Forjamento - Processos de Fabricação - Telecurso Profissionalizante

Novo Telecurso
10 Apr 201312:52

Summary

TLDREste video educativo introduce el forjado, un proceso de conformación mecánica utilizado para fabricar piezas de alta resistencia. Se explican los métodos de forjado por martillado y prensado, así como los tipos de matrices abiertas y cerradas. Adicionalmente, se discuten los defectos comunes en los productos forjados, como la falta de reducción, trincas y gotas frías. El video es una herramienta valiosa para aprender sobre este proceso de fabricación y sus desafíos.

Takeaways

  • 🔨 El forjado es un proceso de conformación mecánica que utiliza el martillo o la prensión para transformar el material.
  • 🛠 Hay dos tipos principales de forjado: por martelaje y por prensión.
  • 🔩 El forjado por martelaje implica golpes rápidos y sucesivos, mientras que el por prensión es más lento y gradual.
  • 🏭 La producción moderna de forjados suele realizarse con máquinas y moldes en lugar de herramientas manuales.
  • 🔥 El forjado se realiza a altas temperaturas, generalmente por encima del punto de recristalización del metal.
  • 🗜️ Las prensas hidráulicas y mecánicas se usan para el forjado por prensión, con capacidades de carga que varían ampliamente.
  • 🛡️ Los moldes, también llamados matrices, son esenciales en el forjado y se fabrican para resistir altas presiones y temperaturas.
  • ⚙️ El forjado en matrices abiertas permite una mayor libertad en la forma final de la pieza, mientras que el en matrices cerradas es más restrictivo.
  • 🔩 El forjado libre es adecuado para la producción de piezas de gran tamaño y en pequeñas cantidades.
  • ✂️ Los defectos comunes en los productos forjados incluyen la falta de reducción, trincas superficiales y trincas internas, que pueden ser causadas por golpes rápidos, temperaturas bajas o impurezas en el metal.
  • 📚 La Teleaula aborda no solo los procesos de forjado sino también los posibles defectos y cómo se pueden evitar o corregir.

Q & A

  • ¿Qué es el forjado según el guion del video?

    -El forjado es un proceso de conformación mecánica que deforma el material mediante martelamiento o prensaje, utilizado para la fabricación de productos con alta resistencia mecánica.

  • ¿Cuáles son las dos formas principales de forjado mencionadas en el guion?

    -Las dos formas principales de forjado mencionadas son el forjado por martelamiento y el forjado por prensaje.

  • ¿Qué es el martelamiento en el contexto del forjado?

    -El martelamiento es una técnica de forjado que implica la aplicación de golpes rápidos y sucesivos en el metal, produciendo deformación principalmente en las capas superficiales de la pieza.

  • ¿Qué es la prensaje y cómo se diferencia del martelamiento?

    -La prensaje es otro método de forjado donde el metal se somete a una fuerza de compresión a baja velocidad, y la presión máxima se alcanza poco antes de retirar la carga, lo que permite una deformación más regular en las capas profundas del material.

  • ¿Cuál es la función de una matriz en el proceso de forjado?

    -Una matriz en el forjado proporciona el formato final de la pieza, y es esencial para la conformación del metal en el proceso de forjado, ya sea en matrizes abiertas o cerradas.

  • ¿Qué es el forjado en matriz cerrada y cómo se realiza?

    -El forjado en matriz cerrada es un proceso donde el metal toma la forma de la cavidad esculpida en la matriz. Involucra la colocación del metal caliente en una mitad de la matriz, y luego el otro lado se cierra con un martillo o prensa, empujando el metal para que llene la cavidad.

  • ¿Cuáles son algunos de los defectos comunes en los productos forjados?

    -Algunos defectos comunes en los productos forjados incluyen la falta de reducción, trincas superficiales, trincas en las rebarbas, trincas internas y gota fría.

  • ¿Qué es la rebarba en el forjado y por qué es un problema?

    -La rebarba es el exceso de material que se forma en el borde de la pieza durante el forjado en matriz cerrada. Es un problema porque debe ser cortado y retirado después del proceso, lo que puede afectar la precisión y la calidad final del producto.

  • ¿Cómo se realiza el forjado a quente y qué temperaturas se utilizan?

    -El forjado a quente se realiza calentando uniformemente el material a una temperatura superior a la de recristalización del metal, lo que permite una mayor plasticidad y facilitidad en la deformación del material.

  • ¿Qué es la laminación y cómo se relaciona con el forjado?

    -La laminación es un proceso de conformación mecánica similar al forjado, donde el material se estira y se reduce en grosor. Ambos procesos son utilizados en la fabricación de piezas metálicas, pero difieren en la dirección y el tipo de deformación aplicada.

Outlines

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🔨 Introducción al Forjado

El primer párrafo introduce el tema de la Teleaula, que es el forjado, un proceso de fabricación artesanal que ha evolucionado con el uso de máquinas y matrices. Se menciona que el forjado es un proceso de conformación mecánica que transforma el material mediante martilladas, y se destaca la importancia de la fuerza y la habilidad artesanal en este proceso. Además, se describe cómo el martillo de forja y la prensa son utilizados para aplicar presión intermitente y forjar piezas con alta resistencia mecánica. Se menciona también que el forjado se realiza a altas temperaturas, por encima de la temperatura de recristalización del metal, y se presentan algunos tipos de forjado, como el forjado por martillado y el forjado por prensado.

05:01

🛠 Forjado en Matrices Abiertas y Cerradas

El segundo párrafo se centra en el forjado en matrices, explicando la función de una matriz en el proceso de forjado y cómo se fabrican para soportar altas presiones y choques mecánicos. Se describen los tipos de matrices, como las de acero fundido y acero duro, y se detallan los métodos de forjado en matrices abiertas y cerradas. En el forjado en matrices abiertas, el metal se estira y se conforma mediante martillazos repetidos, mientras que en el forjado en matrices cerradas, el metal se somete a una fuerte restricción y se moldea exactamente en la cavidad de la matriz. Se mencionan también los problemas asociados con el forjado en matrices cerradas, como la rebarba, y se describen las etapas del proceso, desde el corte del metal hasta el tratamiento térmico final.

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🚫 Defectos en el Forjado

El tercer párrafo explora los defectos comunes en los productos forjados, como la falta de reducción, las trincas superficiales y internas, y la gota fría. Se discuten las causas de estos defectos, como golpes rápidos y leves, temperaturas bajas, impurezas en el metal y tensión residual. Además, se hace una llamada a la acción para que los estudiantes estudien y se familiaricen con estos defectos para mejorar la calidad de los procesos de forjado. Finalmente, se ofrece una revisión de los conceptos aprendidos en la Teleaula, incluyendo el forjado por martillado, prensado y las características de los distintos tipos de matrices utilizadas en el proceso.

Mindmap

Keywords

💡Forjado

El forjado es un proceso de conformación mecánica que implica el uso de martillo o prensa para dar forma a un material, generalmente metal, a través de la aplicación de presión. En el video, se destaca cómo este método artesanal ha evolucionado a la producción industrial con máquinas y matrices. El forjado es fundamental para la fabricación de piezas de alta resistencia mecánica, como se menciona en el contexto de la espada artesanal que podría ser forjada con técnicas modernas.

💡Martelaje

El martelaje es una técnica de forjado que implica golpes rápidos y sucesivos sobre el metal con un martillo. Se utiliza para deformar el material, principalmente en las capas superficiales, y es ideal para la fabricación de piezas como puntas de eje, discos de turbinas y virabrequins. En el video, se menciona cómo el martelaje ha sido reemplazado en parte por máquinas, pero sigue siendo un método clave en el forjado.

💡Prensado

El prensado es otro método de forjado que implica la aplicación de presión a través de prensas mecánicas o hidráulicas. Este proceso es distinto del martelaje en que la presión es más gradual y alcanza su máximo poco antes de retirar la carga, lo que permite una deformación más uniforme en las capas profundas del material. En el video, se describe cómo las prensas mecánicas y hidráulicas son utilizadas para forjar piezas a gran escala.

💡Matriz

Una matriz es una herramienta esencial en el forjado que proporciona el formato final de la pieza. Se menciona en el video que las matrices son sujetas a altas tensión, choques mecánicos y cambios térmicos, y por ello, están hechas de acero de alta resistencia y sometida a tratamientos termicos. Las matrices abiertas y cerradas son utilizadas para diferentes tipos de forjado, lo que se explica con detalle en el guion.

💡Forjado a caliente

El forjado a caliente es un proceso realizado a temperaturas superiores a la de recristalización del metal, lo que permite una mayor plasticidad y facilitidad para la deformación. En el video, se destaca la importancia de calentar uniformemente el material antes del forjado, utilizando fornos de cámara, atmosfera controlada o por inducción.

💡Rebarba

La rebarba es un término utilizado para describir el exceso de material que se forma en el forjado, especialmente en el forjado por matriz cerrada. Se menciona en el video que la rebarba debe ser eliminada después del forjado, ya que puede afectar la calidad final de la pieza. Las matrices están diseñadas con calas para controlar el tamaño de la rebarba.

💡Defectos en forjado

Los defectos en forjado son anomalías que pueden ocurrir durante el proceso, como la falta de reducción, trincas superficiales o internas, y gota fría. Estos defectos se describen en el video como problemas que pueden afectar la integridad y la resistencia de la pieza forjada, y se deben evitar o corregir para garantizar la calidad del producto final.

💡Laminación

La laminación es un proceso de conformación mecánica que se menciona en el video como una técnica alternativa al forjado. Involucra el estiramiento del metal a través de un diente o matriz, lo que puede ser comparado con el forjado en términos de la deformación del material, aunque la aplicación de presión y las condiciones son diferentes.

💡Trefilación

La trefilación es otro proceso de conformación mecánica que se compara con el forjado en el video. Consiste en estirar el metal a través de un orificio redondo para darle forma, similar al forjado en el sentido de que implica la deformación del material, pero se utiliza para producir perfilados delgados y varillas.

💡Extrusión

La extrusión es presentada en el video como un proceso de conformación mecánica que implica empujar el metal a través de una cavidad para formar una pieza con una sección transversal definida. A diferencia del forjado, la extrusión se realiza a alta presión y suele ser más rápida, aunque también puede presentar sus propios defectos como la gota fría.

Highlights

Introdução ao processo de forjamento, um método de fabricação artesanalmente realizado.

Explicação do que é forjamento: um processo de conformação mecânica que altera a forma do material por martelamento.

Diferença entre forjamento por martelamento e prensagem, com foco nas características de cada técnica.

Importância da utilização de equipamentos modernos na produção de peças forjadas em massa.

Descrição do processo de forjamento por martelamento, incluindo a aplicação de golpes rápidos e sucessivos.

Mencionando os tipos de peças que podem ser fabricadas por martelamento, como pontas de eixos e virabrequins.

Explicação do forjamento por prensagem, que envolve força de compressão em baixa velocidade.

Comparação entre prensas mecânicas e prensas hidráulicas em termos de capacidade de carga e aplicação de pressão.

Importância do aquecimento do material a ser forjado e as diferentes técnicas de aquecimento disponíveis.

Discussão sobre o forjamento de materiais não ferrosos e as condições específicas para tal processo.

Introdução ao conceito de matriz no forjamento e sua função na definição do formato final da peça.

Descrição do forjamento em matrizes abertas, com foco no processo de estiramento e na formação da peça.

Explicação do forjamento em matrizes fechadas, incluindo a restrição ao escoamento do material e a formação da peça.

Importância da rebarba no forjamento e o processo de remoção da mesma após o forjamento.

Apresentação dos defeitos comuns em produtos forjados, como falta de redução, trincas superficiais e trincas nas rebarbas.

Conclusão da aula, resumindo os processos de forjamento aprendidos e incentivando o estudo adicional.

Transcripts

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[Música]

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atenção começa agora uma Teleaula de

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processos de fabricação do curso

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profissionalizante Você vai assistir a

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Teleaula de número nove Bons

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estudos Ô Ananias tudo bom tudo bem Olha

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só o que eu achei no porão da minha casa

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que beleza Caio é linda né minha mãe

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disse que era do meu bisavô sabe que uma

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espada dessas era feita artesanalmente o

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Ferreiro martelava Até que a peça

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ficasse com a forma que ele queria a

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conformação do material era feita com

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Arte e principalmente com força esse

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processo de conformação mecânica

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chama-se forjamento e este é o assunto

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da nossa Teleaula de hoje na Teleaula de

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hoje você vai conhecer o forjamento vai

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ver alguns tipos de forjamento e vai

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conhecer os seus defeitos mais comuns É

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mas o Martel e bigorna são coisas do

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passado né claro Eles foram substituídos

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por máquinas e matrizes que permitem a

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produção de milhares de peças E é isso

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que a gente vai começar a ver

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agora Joana você sabe o que ele está

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fazendo sei ele está malhando um

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material para fazer alguma coisa isso

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mesmo em outras palavras ele está

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conformando o material por martelamento

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mas isso tem um outro nome né Célio tem

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é o

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forjamento o forjamento é um processo de

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conformação mecânica que deforma o

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material martelamento ou prensagem é

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usado para fabricação de produtos

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acabados ou semiacabados de alta

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resistência mecânica hoje em dia o

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forjamento é feito através de

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equipamentos pela aplicação individual e

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intermitente de pressão quer dizer pelo

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martelo de forja e pela

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prensa além da laminação da extrusão e

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da pração agora eu aprendi outro

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processo de conformação mecânica o

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forjamento o forjamento pode ser por

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martelamento ou por prensagem agora para

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saber qual é um E qual é outro a gente

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tem que ficar por

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dentro o forjamento por martelamento é

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feito com aplicação de golpes rápidos e

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sucessivos no metal A pressão máxima

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acontece quando o martelo bate no metal

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decrescendo rapidamente de intensidade à

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medida que a energia do golpe é

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absorvida na deformação do material o

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martelamento produz deformação

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principalmente nas camadas superficiais

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da peça Pontas de eixos discos de

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turbinas e virabrequins são alguns

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produtos forjados fabricados por

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martelamento os martelos de forja

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aplicam golpes rápidos e sucessivos ao

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metal através de uma massa de 200 a

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3.000 kg que cai livremente ou é

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impulsionada de uma altura que varia

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entre 1 e 3,5

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M na prensagem o metal fica sujeito a

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força de compressão em baixa velocidade

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e a pressão máxima é atingida pouco

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antes da carga ser retirada veja que a

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força é aplicada

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gradativamente assim as camadas mais

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profundas da estrutura do material são

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atingidas tornando a deformação mais

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regular do que no

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no forjamento por prensagem as prensas

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mecânicas de curso limitado são

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acionadas por eixos excêntricos e podem

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aplicar cargas entre 100 e 8000 Tonel já

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as prensas hidráulicas podem ter grande

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curso e são acionadas por pistões

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Hidráulicos sua capacidade de aplicação

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de carga fica entre 300 Tonel e 50.000

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Tonel Mas elas são bem mais caras

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as operações de forjamento São

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realizadas a quente em Temperatura

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superiores à de recristalização do Metal

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peças como essas tem que ser aquecidas

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uniformemente em Temperatura adequada PR

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aquecer o material a ser forjado podemos

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usar vários tipos de condições por

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exemplo fornos de câmera fornos de de

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atmosfera controlada ou por indução ah

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existem materiais não ferrosos que podem

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ser forjados

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abil se essa espada fosse fabricada nos

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dias de hoje com certeza seria usada uma

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Matriz Matriz é eu acho que para

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entender o forjamento você também tem

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que saber o que é uma

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matriz toda a operação de forjamento

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precisa de uma matriz que fornece o

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formato final da peça elas são

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submetidas a altas tensões de compressão

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altas solicitações térmicas e choques

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mecânicos por causa dessa complicadas

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condições de trabalho as matrizes são

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feitas de blocos de Aços liga forjados e

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tratadas termicamente e quando as

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solicitações são maiores elas são

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fabricadas com metal duro o forjamento é

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feito em matrizes abertas ou em matrizes

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fechadas aqui a gente vê que no

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forjamento em matrizes abertas ou

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forjamento livre as matrizes T formatos

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simples primeiro vem o corte do Metal em

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barra que a gente chama chama de corte

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do Blan depois de cortado o metal é

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aquecido num forno aí então é feito o

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forjamento propriamente dito No final a

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peça é resfriada e rebarbada o

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forjamento livre é recomendado para a

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produção de pequeno número de peças mas

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que tenham um tamanho grande como eixos

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de navios turbinas virabrequins e anéis

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de grande porte Tá bom acho que eu

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entendi Ananias mas dá para ver o

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forjamento livre em detalhes Claro que

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dá olha aqui ó aqui nessa ilustração a

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gente vê algumas etapas do estiramento

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de parte de uma barra uhum Esta é a peça

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Inicial e esta a peça final a operação é

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iniciada com uma matriz de pequena

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largura e o estiramento acontece através

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de golpes sucessivos e avanços da Barra

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a barra é girada a 90º e o processo

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repetido para conseguir este acabamento

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as matrizes são trocadas por outras de

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maior

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largura agora vamos conhecer o

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forjamento por matrizes fechadas Vamos

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pensar um

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pouco vamos pensar um pouco deixa eu ver

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no forjamento em matrizes fechadas o

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metal ganha o formato da cavidade

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esculpida na matriz e por isso existe

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uma forte restrição ao escoamento do

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material para as laterais

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a matriz tem duas metades a metade de

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baixo fica presa à bigorna e nela é

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colocado o metal

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aquecido a outra metade fica presa no

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Martelo ou na parte superior da prensa

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que cai sobre a metade inferior e faz o

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material escoar e preencher a cavidade

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da Matriz a peça forjada acabada

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geralmente não é conformada em um só

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golpe porque tanto a extensão quanto a

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dire na qual o metal vai escoar são

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pequenas por isso para a confecção de

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uma única peça são necessárias várias

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matrizes com cavidades correspondentes

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aos formatos intermediários que o

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produto vai adquirindo durante o

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processo de

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fabricação a matriz apresenta uma

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cavidade Extra em sua Periferia e que

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tem o objetivo de conter o excesso de

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material que garante o preenchimento

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dela durante o

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forjamento esse excesso se chama rebarba

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e tem que ser retirado da peça logo

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depois por corte já deu para perceber

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que a rebarba é um dos problemas do

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forjamento por Matriz fechada por isso

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as matrizes apresentam calhas que evitam

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que a rebarba seja muito

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grande muito obrigado seu Capeleto valeu

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mesmo viu o seu Capeleto sabe tudo sobre

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forjamento ele acabou de me explicar

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Quais são as etapas do forjamento em

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Matriz fechada para peças mais simples

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primeiro vem o corte do Blan que é o

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corte do Metal no tamanho necessário

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depois o Blan vai para o aquecimento

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realizado em fornos aí vem o forjamento

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intermediário que é realizado quando a

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conformação numa única etapa é difícil

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agora a gente vê o forjamento final

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feito na matriz com as dimensões finais

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da peça e para terminar veio o

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tratamento térmico para a remoção das

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tensões

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homogeneização da estrutura melhoria da

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US idade e também das propriedades

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mecânicas Ananias eu tava lendo um pouco

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mais sobre forjamento Tá vendo só é

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assim que a gente aprende na Teleaula de

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hoje a gente tá vendo algumas coisas

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básicas sobre o processo de forjamento

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mas se você pesquisar você vai descobrir

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coisas incríveis sobre o forjamento

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desculpa Caio que é que você tava

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falando Não tudo bem eu tava lendo um

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pouco mais sobre forjamento e vi essa

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representação de rebarba que tinha que

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ser retirada com uma operação de corte

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aí eu pensei será que o forjamento é

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como a laminação a trefilação e a

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extrusão é que apresenta esses defeitos

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típicos Boa pergunta Caio vamos agora

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dar uma olhada rápida nos defeitos dos

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produtos

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forjados falta de redução que é a

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penetração incompleta do metal na

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cavidade da ferramenta isso que altera o

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formato da peça é resultado de golpes

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rápidos e leves do Martelo trincas

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superficiais são causadas por trabalho

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excessivo na periferia da peça em

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temperatura baixa ou por alguma

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fragilidade a quente trincas nas

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rebarbas ocorrem por causa de impurezas

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do Metal ou porque as rebarbas são

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pequenas Elas começam nas rebarbas e

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podem penetrar na peça durante a

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operação de rebarbação trincas internas

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que como o nome mesmo diz começam no

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interior da peça como consequência de

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tensões originadas por grandes deform

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outros defeitos como gota fria e

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incrustações de óxidos podem ocorrer

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nesse tipo de

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processo Bom agora vou dar uma olhada

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caprichada no meu livro de estudos

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porque tem muita coisa para aprender

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sobre os defeitos dos produtos forjados

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e não dá para bobear né Por que você não

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faz como o Caio hein pegue o seu livro

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de estudos e fique ligado vem aí a

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revisão e atenção se liga aí que é hora

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da

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revisão na Teleaula de hoje você

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conheceu mais um processo de conformação

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o forjamento viu que o forjamento pode

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ser feito por martelamento e por

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prensagem Aprendeu o que é uma matriz e

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viu que o forjamento pode ser feito em

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matrizes abertas ou em matrizes

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fechadas finalmente viu alguns defeitos

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que podem aparecer em produtos forjados

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hoje você ficou por dentro de mais um

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processo de conformação mecânica e se

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você quiser forjar o seu futuro Não

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esqueça de dar uma boa revisada no seu

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livro de estudos na próxima Teleaula tem

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mais um novo processo de conformação

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mecânica boa sorte e até lá

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k

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