Aço Inox - Estampagem

Aço Inox - Estampagem

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Estampagem dos aços inoxidáveis

Eduardo Luiz Alvares Mesquita Engº Mecânico - ACESITA

Léo Lucas Rugani Engº de Minas e Metalurgista - ACESITA

Consultoria:

Prof. José Angelo Bortoloto Prof. Titular disciplina Conformação a Frio de Chapas - Faculdade de Tecnologiade São Paulo - FATEC - SP

1. INTRODUÇÃO5
2. O AÇO INOX E OS CUIDADOS COM O SEU MANUSEIO5
3. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS AÇOS INOXIDÁVEIS8
4. ESTAMPAGEM DOS AÇOS INOXIDÁVEIS1 1
4.1 - CORTE E FURAÇÃO1 1
4.2 - DOBRAMENTO2 6
4.3 - REPUXO3 7
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS5 0

1. INTRODU˙ˆO

Esta apostila compõe com outras quatro: Manuseio - Transportes e Estocagem; Soldagem; Conformação e Acabamentos, o Curso básico e modulado “Noções Básicas de Caldeiraria e Serralheria em Aço Inox”.

Este curso foi estruturado para levar fundamentação teórico-operacional ao parque reprocessador do aço inox no Brasil, com o objetivo de promover a qualidade dos produtos confeccionados em inox.

Neste módulo, “Estampagem dos Aços Inoxidáveis”, pretende-se fazer uma abordagem aos processos de corte, furação e dobramento por estampos, além do repuxo - parte central da estampagem, sem a pretensão de esgotar o assunto. O objetivo principal é de auxiliar as empresas já estabelecidas na busca do seu aperfeiçoamento e de introduzir outras neste promissor segmento: o mercado dos produtos de aço inox.

2. O AO INOX E OS CUIDADOS COM O SEU MANUSEIO

Aço inox é o termo empregado para identificar famílias de aços contendo, no mínimo, 1% de cromo, que lhes garantem elevada resistência à corrosão - conhecida popularmente com “ferrugem”. O cromo, disperso no aço de forma homogênea, em contato com o oxigênio do ar forma uma fina camada, contínua e resistente (50 angstrongs; 1angstron = 10-8 cm) em toda a sua superfície, que o protege contra ataques corrosivos do meio ambiente.

De uma maneira geral, esta resistência aumenta à medida que mais cromo é adicionado ao aço. Apesar de invisível, estável e finíssima, esta película (chamada de camada passiva)é altamente aderente ao aço inox, defendendo-o contra a ação de meios agressivos.

Além do cromo, outros elementos podem ser adicionados ao aço inox (níquel, molibdênio, titânio, nióbio, etc.) com o objetivo de elevar sua resistência à corrosão e melhorar suas propriedades físicas e mecânicas. De acordo com os elementos de liga contidos, os aços inoxidáveis são agrupados em famílias com características semelhantes e destinados a aplicações específicas. Basicamente, distinguem-se 3 famílias de aços inoxidáveis:

à Aços martensíticos; à Aços ferríticos e; à Aços austeníticos.

5Estampagem dos aços inoxidáveis

Os aços inoxidáveis martensíticos são aços magnéticos que podem atingir altas durezas por tratamento térmico, além de excelente resistência mecânica. São utilizados em cutelaria, instrumentos de medida, lâminas de corte, correntes para máquinas, discos de freio, etc. Estes aços, de aplicações específicas, não serão abordados nesta apostila.

Os aços inoxidáveis ferríticos também são aços magnéticos. Normalmente são endurecíveis por conformação a frio e são utilizados no estado recozido. São utilizados em baixelas, fogões, geladeiras, pias, sistemas de exaustão de gases em motores de explosão, recheio de colunas de destilação, moedas, etc.

Aços típicos: AISI 430 e AISI 409.

Os aços austeníticos são aços não-magnéticos que podem ser endurecidos por trabalho mecânico. Apresentam resistência à corrosão melhorada pela adição do níquel e são facilmente conformados a frio, devido uma combinação favorável de propriedades mecânicas.

São utilizados para fins estruturais, equipamentos para indústria alimentícia, aeronáutica, ferroviária, petrolífera, química e petroquímica, papel e celulose, construção civil, etc. O aço típico desta família é o AISI 304.

A característica básica dos aços inoxidáveis é a sua elevada resistência à corrosão. São aços fáceis de serem trabalhados, aceitam deformações permanentes sem comprometimento de suas características, são versáteis e de fácil limpeza e manutenção por apresentarem superfície lisa e, em aplicações arquitetônicas e de decoração, apresentam aspecto estético atraente valorizando ambientes.

A grande maioria dos atributos dos aços inoxidáveis é conferida pela camada passiva anteriormente descrita. Ela apresenta um papel fundamental eliminando-se a necessidade de revestimentos protetivos externos como fosfatização e pintura, galvanização, bicromatização, etc, procedimentos largamente utilizados para melhorar a resistência à corrosão dos aços carbono.

A camada passiva se auto-regenera em presença de oxigênio quando, por exemplo, é danificada por um risco ou arranhão.

Nesses casos, esta regeneração não garante a homogeneidade da camada passiva e, em situações críticas e muito agressivas, pode se desenvolver o fenômeno de corrosão no ponto arranhado. Portanto recomenda-se cuidado extremo para a manutenção desta película.

A ACESITA garante a integridade da camada passiva em todos os aços inoxidáveis que saem da Usina. Recomenda-se aos reprocessadores e ao parque manufatureiro dos aços inoxidáveis adotar medidas adicionais para evitar danos à camada passiva durante o manuseio, processamento e estocagem de bobinas, chapas e produtos intermediários.

6Estampagem dos aços inoxidáveis

No processamento na fábrica deve-se tomar uma série de cuidados adicionais:

à Proceder limpeza criteriosa dos equipamentos e ferramentas que processam simultaneamente aços inoxidáveis e aços carbono. Neste caso, recomenda-se o uso de ferramentas exclusivas para a conformação dos aços inoxidáveis (limas, serras, brocas, etc). Caso isto não seja economicamente viável, é imprescindível adotar a prática de limpar as ferramentas antes de se iniciar o serviço. Esta limpeza poderá ser feita com querosene, que também é um bom lubrificante.

à Durante o fluxo de produção, devem ser tomados cuidados especiais para se evitar danos ao material, seja pelo manuseio inadequado, seja pelo uso de ferramentas danificadas, impróprias ou desgastadas.

à Em qualquer situação, é uma boa prática conformar o aço inox com a película protetora de PVC ou polietileno que evita danos maiores à superfície do aço inox. As partículas metálicas e de poeira que porventura se depositarem na superfície das chapas podem causar riscos durante o processamento posterior do produto. O arraste de uma chapa sobre a outra causa arranhões de difícil remoção durante o processamento do produto. Para eliminá-los, o recurso é o lixamento da superfície danificada com lixas de granulometria cada vez mais finas, para manter o acabamento superficial especificado, com pesados reflexos no custo do final do produto.

à Evitar contaminações da superfície do inox por graxas, óleos e líquidos corrosivos que danificam a camada passiva.

à Em caso de suspeita de contaminação por resíduos de aço carbono, existe a necessidade de se proceder a sua remoção e reestabelecer a camada passiva.

Neste caso, dois procedimentos são válidos:

ã tratar as partes afetadas por uma solução levemente aquecida (50 a 60 ºC) de ácido nítrico a 20%. Na seqüência, a peça deve ser lavada e enxugada.

ã submeter a peça ao jateamento (com esferas de vidro) ou lixamento das partes afetadas para a remoção da contaminação. O oxigênio do ar deverá ser suficiente para recompor a camada passiva.

7Estampagem dos aços inoxidáveis

Deumamaneiraresumida,oscuidadosrecomendadosemtodasasfasesdoprocessamentosão: Etapas Cuidados

1. Recebimento, manuseio

• Evitar amassados e arranhões oriundos de grampos, correntes e dispositivos de fixação para manuseio. É recomendado revestir estes elementos com feltro ou plásticos.

2. Estocagem de bobinas e chapas

• Estocar sempre em lugar limpo, seco e longe de aços carbono. O ideal é estocar o inox em galpões sem goteiras e com piso de borracha.

• Usar equipamentos de estocagem e movimentação protegidos por plástico, madeira ou feltro, evitando marcar a superfície do aço.

• Evitar danos à superfície do material. • Usar luvas limpas durante o manuseio.

• Evitar contato com substâncias externas, graxas, óleos e gorduras.

• Evitar o contato com aço carbono ou outros aços para não contaminar o aço inox.

4. Fabricação

• Sempre que possível, utilizar ferramentas e equipamentos exclusivos para trabalhar o aço inox.

• Não sendo possível, todos os equipamentos e ferramentas deverão ser limpos antes de sua utilização para trabalhos com o aço inox.

3. COMPORTAMENTO MECNICO DOS AOS INOXID`VEIS

Os processos de conformação dos diversos metais são realizados a partir de suas respectivas características mecânicas. Particularidades relativas ao comportamento estrutural de cada liga metálica definem os esforços mínimos necessários para o dimensionamento dos equipamentos e ferramentas a serem utilizados.

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