Forjamento de metais e metalurgia do pó

O tipo de processos de FORJAGEM DE METAL que oferecemos são matrizes quentes e frias, matrizes abertas e matrizes fechadas, matrizes de impressão e forjamentos sem rebarbas, cogging, fullering, afiação e forjamento de precisão, forma próxima à rede, cabeçalho , estampagem, forjamento chato, fresagem de metal, prensa e rolo e radial e orbital e anel e forjado isotérmico, cunhagem, rebitagem, forjamento de bola de metal, perfuração de metal, dimensionamento, forjamento de alta taxa de energia.
Nossas técnicas de METALURGIA DO PÓ e PROCESSAMENTO DO PÓ são prensagem e sinterização de pó, impregnação, infiltração, prensagem isostática a quente e a frio, moldagem por injeção de metal, compactação de rolo, laminação de pó, extrusão de pó, sinterização solta, sinterização por faísca, prensagem a quente.

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No forjamento de metal, forças de compressão são aplicadas e o material é deformado e a forma desejada é obtida. Os materiais forjados mais comuns na indústria são ferro e aço, mas muitos outros como alumínio, cobre, titânio e magnésio também são amplamente forjados. As peças metálicas forjadas possuem estrutura de grãos melhorada, além de trincas vedadas e espaços vazios fechados, portanto, a resistência das peças obtidas por este processo é maior. O forjamento produz peças que são significativamente mais fortes para seu peso do que peças feitas por fundição ou usinagem. Como as peças forjadas são moldadas fazendo o metal fluir em sua forma final, o metal assume uma estrutura de grão direcional que explica a resistência superior das peças. Em outras palavras, as peças obtidas pelo processo de forjamento apresentam melhores propriedades mecânicas em relação às peças fundidas ou usinadas simples. O peso de peças forjadas de metal pode variar de pequenas peças leves a centenas de milhares de libras. Fabricamos peças forjadas principalmente para aplicações mecanicamente exigentes onde são aplicadas altas tensões em peças como peças automotivas, engrenagens, ferramentas de trabalho, ferramentas manuais, eixos de turbinas, engrenagens de motocicletas. Como os custos de ferramentas e configuração são relativamente altos, recomendamos esse processo de fabricação apenas para produção de alto volume e para componentes críticos de baixo volume, mas de alto valor, como trem de pouso aeroespacial. Além do custo do ferramental, os prazos de fabricação para peças forjadas em grande quantidade podem ser maiores em comparação com algumas peças usinadas simples, mas a técnica é crucial para peças que exigem força extraordinária, como parafusos, porcas, aplicações especiais fixadores, automotivo, empilhadeira, peças de guindaste.

• FORJAMENTO A QUENTE E A FRIO: O forjamento a quente, como o nome indica, é realizado a altas temperaturas, portanto, a ductilidade é alta e a resistência do material baixa. Isso facilita a deformação e o forjamento fáceis. Ao contrário, o forjamento a frio é realizado em temperaturas mais baixas e requer forças mais altas, o que resulta em encruamento, melhor acabamento superficial e precisão das peças fabricadas.

• FORJAMENTO ABERTO E IMPRESSORA: No forjamento em matriz aberta, as matrizes não restringem o material que está sendo comprimido, enquanto no forjamento em matriz de impressão as cavidades dentro das matrizes restringem o fluxo de material enquanto ele é forjado na forma desejada. FORJAGEM DE INVERSÃO ou também chamado de INVERSÃO, que na verdade não é o mesmo, mas um processo muito semelhante, é um processo de matriz aberta onde a peça de trabalho é imprensada entre duas matrizes planas e uma força de compressão reduz sua altura. À medida que a altura é reduced, a largura da peça de trabalho aumenta. HEADING, um processo de forjamento retorcido envolve um estoque cilíndrico que é revolvido em sua extremidade e sua seção transversal é aumentada localmente. No cabeçalho, o estoque é alimentado através da matriz, forjado e depois cortado no comprimento. A operação é capaz de produzir rapidamente grandes quantidades de fixadores. Principalmente é uma operação de trabalho a frio porque é usado para fazer pontas de pregos, pontas de parafusos, porcas e parafusos onde o material precisa ser reforçado. Outro processo de matriz aberta é o COGGING, onde a peça de trabalho é forjada em uma série de etapas, com cada etapa resultando na compressão do material e no movimento subsequente da matriz aberta ao longo do comprimento da peça de trabalho. Em cada etapa, a espessura é reduzida e o comprimento é aumentado em uma pequena quantidade. O processo se assemelha a um estudante nervoso mordendo seu lápis o tempo todo em pequenos passos. Um processo chamado FULLERING é outro método de forjamento em matriz aberta que geralmente implantamos como uma etapa anterior para distribuir o material na peça de trabalho antes que outras operações de forjamento de metal ocorram. Usamos quando a peça de trabalho requer várias forging operations. Na operação, matrizes com superfícies convexas se deformam e fazem com que o metal flua para os dois lados. Um processo semelhante ao fullering, EDGING, por outro lado, envolve matriz aberta com superfícies côncavas para deformar a peça de trabalho. A orla também é um processo preparatório para operações de forjamento subsequentes, faz com que o material flua de ambos os lados para uma área no centro. IMPRESSION DIE FORGING ou CLOSED DIE FORGING como também é chamado utiliza uma matriz/molde que comprime o material e restringe seu fluxo dentro de si. A matriz fecha e o material assume a forma da cavidade da matriz/molde. O FORJAMENTO DE PRECISÃO, processo que requer equipamentos e moldes especiais, produz peças com pouca ou nenhuma rebarba. Em outras palavras, as peças terão dimensões quase finais. Neste processo uma quantidade bem controlada de material é cuidadosamente inserida e posicionada dentro do molde. Implementamos este método para formas complexas com seções finas, pequenas tolerâncias e ângulos de inclinação e quando as quantidades são grandes o suficiente para justificar os custos do molde e do equipamento.

• FORJAMENTO FLASHLESS: A peça de trabalho é colocada na matriz de forma que nenhum material possa sair da cavidade para formar rebarba. Nenhum corte de flash indesejado é, portanto, necessário. É um processo de forjamento de precisão e, portanto, requer um controle rigoroso da quantidade de material usado.

• SWAGING DE METAL ou FORJAGEM RADIAL: Uma peça de trabalho é atuada circunferencialmente por matriz e forjada. Um mandril também pode ser usado para forjar a geometria da peça de trabalho interna. Na operação de estampagem, a peça de trabalho normalmente recebe vários golpes por segundo. Os itens típicos produzidos por estampagem são ferramentas de ponta pontiaguda, barras cônicas, chaves de fenda.

• METAL PIERCING : Utilizamos esta operação frequentemente como uma operação adicional na fabricação de peças. Um furo ou cavidade é criado com perfuração na superfície da peça de trabalho sem quebrá-la. Observe que perfurar é diferente de perfurar, o que resulta em um furo passante.

• HOBBING : Um punção com a geometria desejada é pressionado na peça de trabalho e cria uma cavidade com a forma desejada. Chamamos esse soco de HOB. A operação envolve altas pressões e é realizada a frio. Como resultado, o material é trabalhado a frio e endurecido por deformação. Portanto, este processo é muito adequado para a fabricação de moldes, matrizes e cavidades para outros processos de fabricação. Uma vez que a placa é fabricada, pode-se fabricar facilmente muitas cavidades idênticas sem a necessidade de usinar uma a uma.

• ROLL FORGING ou ROLL FORMING: Dois rolos opostos são usados para moldar a peça metálica. A peça de trabalho é alimentada nos rolos, os rolos giram e puxam o trabalho para a abertura, o trabalho é então alimentado através da porção ranhurada dos rolos e as forças de compressão dão ao material a forma desejada. Não é um processo de laminação, mas um processo de forjamento, porque é uma operação discreta e não contínua. A geometria nas ranhuras dos rolos forja o material para a forma e geometria necessárias. É realizado a quente. Por ser um processo de forjamento, produz peças com excelentes propriedades mecânicas e, portanto, usamos para fabricação de peças automotivas, como eixos, que precisam ter uma resistência extraordinária em ambientes de trabalho difíceis.

• FORJAGEM ORBITAL: A peça de trabalho é colocada em uma cavidade da matriz de forjamento e forjada por uma matriz superior que percorre um caminho orbital conforme gira em um eixo inclinado. A cada revolução, a matriz superior completa exercendo forças de compressão em toda a peça de trabalho. Repetindo essas revoluções várias vezes, o forjamento suficiente é realizado. As vantagens desta técnica de fabricação são sua operação de baixo ruído e menores forças necessárias. Em outras palavras, com pequenas forças, pode-se girar uma matriz pesada em torno de um eixo para aplicar grandes pressões em uma seção da peça de trabalho que está em contato com a matriz. As peças em forma de disco ou cônica às vezes são uma boa opção para esse processo.

• FORJAGEM DE ANEL: Usamos frequentemente para fabricar anéis sem costura. O estoque é cortado no comprimento, virado e perfurado até o fim para criar um orifício central. Em seguida, ele é colocado em um mandril e uma matriz de forjamento o martela de cima, enquanto o anel é girado lentamente até que as dimensões desejadas sejam obtidas.

• REBITAGEM: Processo comum de união de peças, inicia-se com uma peça metálica reta inserida em furos pré-fabricados através das peças. Depois disso, as duas extremidades da peça de metal são forjadas apertando a junta entre uma matriz superior e inferior.

• COINING : Outro processo popular realizado por prensa mecânica, exercendo grandes forças em uma curta distância. O nome “cunhagem” vem dos detalhes finos que são forjados nas superfícies das moedas de metal. É principalmente um processo de acabamento de um produto onde são obtidos detalhes finos nas superfícies como resultado da grande força aplicada pela matriz que transfere esses detalhes para a peça de trabalho.

• FORJAMENTO DE ESFERAS DE METAL: Produtos como rolamentos de esferas requerem esferas de metal fabricadas com precisão de alta qualidade. Em uma técnica chamada SKEW ROLLING, usamos dois rolos opostos que giram continuamente à medida que o material é continuamente alimentado nos rolos. Em uma extremidade dos dois rolos, esferas de metal são ejetadas como produto. Um segundo método para forjamento de bolas de metal é o uso de matrizes que comprimem o estoque de material colocado entre elas, tomando a forma esférica da cavidade do molde. Muitas vezes as bolas produzidas requerem algumas etapas adicionais, como acabamento e polimento, para se tornarem um produto de alta qualidade.

• FORJAMENTO ISOTÉRMICO / FORJAMENTO A QUENTE: Processo caro realizado somente quando o valor benefício/custo é justificado. Um processo de trabalho a quente onde a matriz é aquecida aproximadamente à mesma temperatura que a peça de trabalho. Uma vez que tanto a matriz quanto a peça têm aproximadamente a mesma temperatura, não há resfriamento e as características de fluxo do metal são melhoradas. A operação é adequada para superligas e materiais com forjabilidade inferior e materiais cujo

propriedades mecânicas são muito sensíveis a pequenos gradientes e mudanças de temperatura.

• ENTALHE DO METAL: É um processo de acabamento a frio. O fluxo de material é irrestrito em todas as direções, com exceção da direção em que a força é aplicada. Como resultado, obtém-se um acabamento superficial muito bom e dimensões precisas.

• FORJAMENTO DE ALTA TAXA DE ENERGIA: A técnica envolve um molde superior preso ao braço de um pistão que é rapidamente empurrado à medida que uma mistura ar-combustível é inflamada por uma vela de ignição. Assemelha-se à operação de pistões em um motor de carro. O molde atinge a peça de trabalho muito rapidamente e depois retorna à sua posição original muito rapidamente graças à contrapressão. O trabalho é forjado em poucos milissegundos e, portanto, não há tempo para o trabalho esfriar. Isso é útil para peças difíceis de forjar que possuem propriedades mecânicas muito sensíveis à temperatura. Em outras palavras, o processo é tão rápido que a peça é formada sob temperatura constante e não haverá gradientes de temperatura nas interfaces molde/peça.

• Em DIE FORGING, o metal é batido entre dois blocos de aço correspondentes com formas especiais neles, chamados de matrizes. Quando o metal é martelado entre as matrizes, ele assume a mesma forma que as formas da matriz. Quando atinge sua forma final, é retirado para esfriar. Este processo produz peças fortes e de formato preciso, mas requer um investimento maior para as matrizes especializadas. O forjamento invertido aumenta o diâmetro de um pedaço de metal ao aplainá-lo. Geralmente é usado para fazer peças pequenas, especialmente para formar cabeças em fixadores como parafusos e pregos.

• METALURGIA DO PÓ / PROCESSAMENTO DO PÓ: Como o nome indica, envolve processos de fabricação para a fabricação de peças sólidas de determinadas geometrias e formas a partir de pós. Se pós metálicos são usados para este fim, é o domínio da metalurgia do pó e se pós não metálicos são usados, é o processamento de pó. As peças sólidas são produzidas a partir de pós por prensagem e sinterização.

PÓ PRENSA é usado para compactar pós em formas desejadas. Primeiro, o material primário é fisicamente pulverizado, dividindo-o em muitas pequenas partículas individuais. A mistura de pó é preenchida no molde e um punção se move em direção ao pó e o compacta na forma desejada. Realizado principalmente à temperatura ambiente, com a prensagem do pó obtém-se uma parte sólida e é chamado de compacto verde. Aglutinantes e lubrificantes são comumente usados para aumentar a compactabilidade. Somos capazes de formar prensas de pó usando prensas hidráulicas com vários milhares de toneladas de capacidade. Também temos prensas de dupla ação com punções superiores e inferiores opostas, bem como prensas de ação múltipla para geometrias de peças altamente complexas. A uniformidade, que é um desafio importante para muitas usinas de metalurgia do pó/processamento de pó, não é um grande problema para a AGS-TECH devido à nossa vasta experiência na fabricação personalizada dessas peças por muitos anos. Mesmo com peças mais grossas, onde a uniformidade representa um desafio, conseguimos. Se nos comprometermos com o seu projeto, faremos suas peças. Se virmos algum risco potencial, informaremos em

advance.

A SINTERIZAÇÃO DO PÓ, que é a segunda etapa, envolve o aumento da temperatura até certo grau e a manutenção da temperatura nesse nível por um certo tempo para que as partículas de pó na peça prensada possam se unir. Isso resulta em ligações muito mais fortes e fortalecimento da peça de trabalho. A sinterização ocorre próximo à temperatura de fusão do pó. Durante a sinterização, a contração ocorrerá, a resistência do material, a densidade, a ductilidade, a condutividade térmica e a condutividade elétrica são aumentadas. Temos fornos descontínuos e contínuos para sinterização. Uma de nossas capacidades é ajustar o nível de porosidade das peças que produzimos. Por exemplo, podemos produzir filtros de metal mantendo as peças porosas até certo ponto.

Usando uma técnica chamada IMPREGNAÇÃO, preenchemos os poros do metal com um fluido como o óleo. Produzimos, por exemplo, rolamentos impregnados de óleo que são autolubrificantes. No processo de INFILTRAÇÃO preenchemos os poros de um metal com outro metal de ponto de fusão inferior ao material base. A mistura é aquecida a uma temperatura entre as temperaturas de fusão dos dois metais. Como resultado, algumas propriedades especiais podem ser obtidas. Também realizamos frequentemente operações secundárias, como usinagem e forjamento em peças fabricadas em pó, quando características ou propriedades especiais precisam ser obtidas ou quando a peça pode ser fabricada com menos etapas de processo.

PRESSÃO ISOSTÁTICA: Neste processo a pressão do fluido está sendo usada para compactar a peça. Os pós metálicos são colocados em um molde feito de um recipiente flexível selado. Na prensagem isostática, a pressão é aplicada de todos os lados, ao contrário da pressão axial vista na prensagem convencional. As vantagens da prensagem isostática são densidade uniforme dentro da peça, especialmente para peças maiores ou mais grossas, propriedades superiores. Sua desvantagem são os longos tempos de ciclo e as precisões geométricas relativamente baixas. A PRESSÃO ISOSTÁTICA A FRIO é realizada à temperatura ambiente e o molde flexível é feito de borracha, PVC ou uretano ou materiais similares. O fluido usado para pressurização e compactação é óleo ou água. A sinterização convencional do compacto verde segue isso. A PRESSÃO ISOSTÁTICA A QUENTE, por outro lado, é realizada em altas temperaturas e o material do molde é chapa ou cerâmica com ponto de fusão alto o suficiente para resistir às temperaturas. O fluido pressurizado é geralmente um gás inerte. As operações de prensagem e sinterização são realizadas em uma única etapa. A porosidade é quase completamente eliminada, uma estrutura uniform grain é obtida. A vantagem da prensagem isostática a quente é que ela pode produzir peças comparáveis à fundição e forjamento combinados, ao mesmo tempo em que torna possível o uso de materiais que não são adequados para fundição e forjamento. A desvantagem da prensagem isostática a quente é o seu alto tempo de ciclo e, portanto, o custo. É adequado para peças críticas de baixo volume.

MOLDAGEM POR INJEÇÃO DE METAL: Processo muito adequado para a produção de peças complexas com paredes finas e geometrias detalhadas. Mais adequado para peças menores. Pós e ligante de polímero são misturados, aquecidos e injetados em um molde. O aglutinante de polímero reveste as superfícies das partículas de pó. Após a moldagem, o aglutinante é removido por aquecimento a baixa temperatura ou dissolvido usando um solvente.

COMPACTAÇÃO DE ROLOS / ROLAMENTO DE PÓ: Os pós são usados para produzir tiras ou folhas contínuas. O pó é alimentado a partir de um alimentador e compactado por dois rolos rotativos em folhas ou tiras. A operação é realizada a frio. A folha é transportada para um forno de sinterização. O processo de sinterização pode ser repetido uma segunda vez.

EXTRUSÃO DE PÓ: As peças com grande relação comprimento/diâmetro são fabricadas por extrusão de um recipiente de chapa fina com pó.

SINTERING LOOSE: Como o nome indica, é um método de compactação e sinterização sem pressão, adequado para a produção de peças muito porosas, como filtros metálicos. O pó é alimentado na cavidade do molde sem compactação.

SINTERIZAÇÃO DE FAÍSCAS: O pó é comprimido no molde por dois punções opostos e uma corrente elétrica de alta potência é aplicada ao punção e passa pelo pó compactado entre eles. A alta corrente queima os filmes superficiais das partículas de pó e os sinteriza com o calor gerado. O processo é rápido porque o calor não é aplicado de fora, mas sim gerado de dentro do molde.

PRENSA A QUENTE: Os pós são prensados e sinterizados em uma única etapa em um molde que resiste às altas temperaturas. À medida que a matriz compacta, o calor do pó é aplicado a ela. Boas precisões e propriedades mecânicas alcançadas por este método o tornam uma opção atraente. Mesmo metais refratários podem ser processados usando materiais de molde como grafite.

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