INFLUNCIA DOS TRATAMENTOS TRMICOS EM AOS E LIGAS ATRAVS DO ENSAIO DE TRAO Lucas Alberto FernandesVinicius Grigolo Nadal1 Universidade Tecnolgica Federal do Paran, Avenida Sete de Setembro, 3165. Rebouas Curitiba PR.

Resumo: Num processo de estampagem visando produo de produtos prontos ou semi-acabados, se faz necessria previso do comportamento da matria-prima. Para tanto, existem os ensaios simulativos. Estes podem determinar as caractersticas importantes dos materiais, por exemplo, a ductilidade, submetendo-os a condies de trabalho muito semelhantes s da produo. Existem vrios ensaios de estampabilidade, dos quais pode-se citar o Embutimento Erichsen, o ensaio Olsen, e o Nakazima, nos quais predomina a operao de estiramento. Tambm h o ensaio Swift, neste predomina a operao de estampagem. Porm, abranger-se- apenas o Embutimento Erichsen, o qual dentre os ensaios citados o nico padronizado por normas internacionais.Palavras-chave: Estampabilidade, Ensaio Erichsen, Lubrificantes

1. INTRODUONo processo de estampagem, h a necessidade de se prever o comportamento da matria-prima durante o processo de conformao. Dessa forma, utilizam-se mtodos simulativos, os quais podem reproduzir quase as mesmas condies do processo de produo. Alguns conceitos sero apresentados para uma melhor compreenso nas sees a seguir.

1.1 Ensaios de estampabilidade

Durante uma sequncia de estamparia complexa de chapas finas podem coexistir vrias operaes, que so denominadas genericamente de conformao de chapas. Entre essas operaes, destacam-se o estiramento, ou repuxamento, e a estampagem. Os ensaios mais utilizados para determinar caractersticas de estampabilidade so ensaios simulativos dessas duas operaes. (SOUSA, 2009)

1.2 Ensaios de estiramento

O processo de estiramento consiste em afinar a espessura de uma chapa por meio de um puno, prendendo-se a chapa numa matriz, de modo a impedir que o material deslize para dentro da matriz, onde colocado inicialmente. Dificilmente, num processo de conformao de chapa, tm-se estiramento ou estampagem puros. Os ensaios simulativos so muito dependentes da forma do puno e das condies de atrito entre puno, matriz e chapa, de modo que eles no so reprodutveis nos diversos laboratrios. O nico ensaio padronizado pelas normas internacionais o ensaio Erichsen, sendo frequentemente realizado para comparao de materiais e para verificar se a chapa possui a ductilidade desejada. (SOUSA, 2009)

1.3 Ensaio Erichsen

Os ensaios de estiramento so realizados em mquinas apropriadas, onde se coloca a chapa entre uma matriz e um anel de fixao, sendo presa por uma carga de compresso. O puno aplica uma carga que fora a chapa a se abaular, formando um copo. A impresso deve ser feita no centro da chapa ou, no mnimo, a 45mm das bordas. Esses ensaios medem a profundidade do copo no momento da estrico localizada ou no momento em que ocorra a ruptura do copo. No ensaio Erichsen, o resultado final a medida da altura do copo, em milmetros, no momento em que se d a fratura no topo do copo. A altura do copo aps o ensaio o ndice Erichsen de embutimento (IE). (SOUSA, 2009)

2. MATERIAIS E MTODOSPrimeiramente foram fornecidas duas chapas retangulares, uma com 270mm de comprimento, 90mm de largura e 1,2mm de espessura, e outra com 270mm de comprimento, 90mm de largura e 1,25mm de espessura. Em seguida foram traadas linhas para a determinao do local onde foram feitos os trs embutimentos em cada chapa(figura 1). E logo aps, as chapas foram lubrificadas e levadas mquina.O atrito, entre o puno e a chapa, afeta no resultado do ensaio. Por isso, o puno e as chapas foram lubrificados com graxa grafitada em uma chapa e vaselina na outra, para que fosse possvel uma comparao entre os dois no final. No caso do ensaio de embutimento Erichsen o puno tem cabea esfrica de 20mm de dimetro e a carga aplicada no anel de fixao que prende a chapa de cerca de 1kgf (figura 1).No momento do ensaio, quando ocorreu a ruptura, pudemos observar a olho nu. Tambm pode-se observar um dinammetro que media a fora aplicada, assim permitindo determinar o final do ensaio pela queda brusca da carga que ocorre no momento da ruptura.

Figura 1. MarcaesAps realizados os ensaios nos dois corpos de prova, foi possvel medir o h (Figura 2) que conhecido como ndice de Erichsen, que juntamente com a espessura da chapa, possibilitou a determinao das caractersticas de estampagem do material.

Figura 2. ndice de Erichsen

3. RESULTADOS E DISCUSSOA tabela a seguir mostram as medidas e lubrificante utilizado para cada chapa durante ensaio Erichsen.

Comprimento (mm)Largura (mm)Espessura (mm)Lubrificante

Chapa 12709,51,25Grafita

Chapa 227091,2Vaselina

Tabela1. Dimenses e Tipo de lubrificante

Atravs destes dados foi possvel observar como o tipo de lubrificante altera os resultados finais do processo. Apesar das chapas serem fabricadas do mesmo material e sua espessura variar em apenas 0,05mm os resultados apresentaram diferenas relativamente grandes. Em mdia a medio no dinammetro variou cerca de 62%, sendo que a chapa deformada com o uso de lubrificante a base de grafita apresentou valores menores em comparao ao uso da vaselina. Esses valores podem ser observados na Tabela 2.

Relgio Medidor de Curso (N de voltas)

1 Medio2 Medio3 Medio

Chapa 1

Chapa 2

Tabela 2. Valores obtidos

Atravs da tabela 2 calculouse a profundidade do copo formado pelo puno no momento da ruptura, tambm conhecido como ndice Erichsen.

Profundidade do Copo

1 Medio2 Medio3 MedioMdia

Chapa 1

Chapa 2

Tabela 3. Valores Calculados

Atravs dos valores do ndice Erichsen e as espessuras das chapas, foi possvel determinar as suas respectivas caractersticas de estampabilidade. Para ambas as chapas a caracterstica encontrado foi a de qualidade comercial, logo as chapas no so indicadas para o processo de conformao por estampagem.Apesar de muito simples e muito utilizado, o ensaio Erichsen apresenta como maior desvantagem uma m reprodutibilidade, como consequncia do emprego de presses diferentes para a fixao da chapa na matriz, a diferenas de rugosidades nas matrizes e nos punes das diversas mquinas existentes e, principalmente, devido qualidade diversificada do lubrificante utilizado e velocidade do ensaio.

Figura 3. Corpos de prova aps o ensaio ErichsenAtravs da figura 3 possvel fazer a anlise da ruptura de ambas s chapas, todas as rupturas possuem o aspecto radial, logo ambos os materiais no possuem uma grande caracterstica isotrpica. O aspecto da ruptura justifica os resultados obtidos durante o ensaio Erichsen, pois quanto mais isotrpico o material melhor ser a qualidade final da estampagem.

4. CONCLUSES O embutimento por meio do ensaio Erichsen, consiste no estiramento de um corpo at que ocorra a ruptura, permitido assim a medio da altura. A atividade proposta caminhou de um modo em que os dados obtidos por meio do ensaio refletiram os conceitos ensinados nas aulas e desejados para o procedimento. Os objetivos buscados nesse procedimento consistem em uma indicao do que ocorrera com o metal durante a fabricao. Por meio dos resultados obtidos foi possvel verificar uma diferena sensvel nos valores devido aos lubrificantes empregados. As figuras mostradas mostram um carter radial das amostras, o que mostra que no h carter isotrpico do metal, confirmando assim a parte terica.

5. REFERNCIAS:COLPAERT. Hubertus.Metalografia dos produtos comuns. 4. ed. revista e atualizada por COSTA E SILVA, Andr Luiz V. So Paulo: Editora Blucher, 2008.Don Hixon, 1984, December, "Alternative Lubricant Offers Advantages for Stamping",Precision Metal, page 13Robin P. Bergstrom, 1991, November, "Stamping Made Clean(er)",Production Magazine, pages 5455