Equipamentos utilçizados para forjar

Basicamente existem duas grandes famílias de equipamentos para forja, as prensas e
os martelos e cada um deles se subdividem de forma genérica em alguns tipos peculiares
1. Prensas de fuso
São constituídas de um par porca/parafuso, com a rotação do fuso, a massa superior se
desloca, podendo estar fixada no próprio fuso ou então fixada à porca que neste caso deve
ser móvel, dando origem a dois sub-tipos de prensas; as de fuso móvel; e as de porca móvel
Ligado ao fuso há um disco de grande dimensão que funciona como disco de inércia,
acumulando energia que é dissipada na descida. O acionamento das prensas de fuso podem
ser de três tipos:
• através de discos de fricção;
• por acoplamento direto de motor elétrico;
• acionado por engrenagens
2. Prensas excêntricas ou mecânicas
Depois do martelo de forja, a prensa mecânica é o equipamento mais comumente
utilizado. Pode ser constituído de um par biela/manivela, para transformar um movimento
de rotação, em um movimento linear recíproco da massa superior da prensa.
Para melhorar a rigidez deste tipo de prensa algumas variações do modelo
biela/manivela foram propostos assim nasceram as prensas excêntricas com cunha e as
prensas excêntricas com tesoura conforme mostra a figura
Prensas excêntricas com cunha e com tesoura que tem a finalidade de serem mais
rígidas que uma prensa excêntrica convencional.
O curso do martelo neste tipo de prensa é menor que nos martelos de forjamento e nas
prensas hidráulicas. O máximo de carga é obtido quando a massa superior está a
aproximadamente 3 mm acima da posição neutra central. São encontradas prensas
mecânicas de 300 a 12.000 toneladas. A pancada de uma prensa é mais uma aplicação de
carga crescente do que realmente um impacto. Por isto as matrizes sofrem menos e podem
ser menos maciças. Porem o custo inicial de uma prensa mecânica é maior que de um
martelo.
3. Prensas hidráulicas
As prensas hidráulicas são máquinas limitadas na carga, na qual a prensa hidráulica
move um pistão num cilindro. A principal característica é que a carga total de pressão é
transmitida em qualquer ponto do curso do pistão. Essa característica faz com que as
prensas hidráulicas sejam particularmente adequadas para operações de forja do tipo de
extrusão. A velocidade do pistão pode ser controlada e mesmo variada durante o seu curso.
A prensa hidráulica é uma máquina de velocidade baixa, o que resulta em tempos longos de
contato com a peça que pode levar a problemas com a perda de calor da peça a ser
trabalhada e com a deterioração da matriz. Por outro lado. a prensagem lenta de uma prensa
hidráulica resulta em forjamento de pequenas tolerâncias dimensionais. As prensas
hidráulicas são disponíveis numa faixa de 500 a 18.000 toneladas, já tendo sido
construídas, também, prensas hidráulicas de 50.000 toneladas. O custo inicial de uma
prensa hidráulica é maior do que o de uma prensa mecânica da mesma capacidade. São
disponíveis na literatura técnica fatores para conversão entre a capacidade das prensas e dos
martelos de forja.
4. Martelo
A peça mais comumente usada dos equipamentos de forja é o martelo de forja. Os
dois tipos básicos de martelo são: martelo de queda livre com prancha e o martelo de duplo
efeito. No martelo de queda com prancha, a matriz superior e a massa cadente são elevadas
por rolos de atrito engrenados à prancha, correntes ou outros mecanismos. Quando a
prancha é liberada, a massa cadente cai sob a influência da gravidade para produzir a
energia da pancada. A prancha é imediatamente elevada para nova pancada. O forjamento
com um martelo é normalmente feito com pancadas repetidas. Os martelos podem atingir
entre 60 e 150 pancadas por minuto dependendo do tamanho e capacidade. A energia
suprida pelas pancadas é igual à energia potencial devido ao peso da massa cadente e da
altura de queda. Os martelos de queda são classificados pelo peso da massa cadente.
Entretanto, uma vez que o martelo é uma máquina limitada energeticamente. no qual a
deformação se processa até que a energia cinética é dissipada pela deformação plástica da
peça de trabalho ou pela deformação elástica das matrizes e da máquina, é mais correto
classificar essas máquinas em termos da energia transmitida.
Uma capacidade maior de forja é atingida com um martelo de duplo efeito no qual o
martelo é acelerado no seu curso descendente por pressão de vapor ou ar comprimido em
adição à gravidade. O vapor ou ar comprimido podem também serem usados para elevar o
martelo no seu curso ascendente. Nos martelos de queda o choque produzido pela queda da
massa é transmitido para toda a estrutura da máquina, bem como para as fundações. O que
é um grande transtorno.
Para amenizar este fato foram desenvolvidos os martelos de contragolpe, em que a
chabota se movimenta ao mesmo tempo que a massa superior encontrando-se ambas no
meio do percurso. Desta forma a reação do choque praticamente inexiste e não é
transmitida para a estrutura da máquina e fundações.
Mas dada a configuração deste tipo de martelo temos como desvantagens:
• maior desalinhamento entre as partes superior e inferior da matriz;
• a força de forjamento deve estar localizada no meio da matriz para
evitar grandes atritos entre as massas e as guias;
• não é possível manipular a peça durante o movimento do martelo
• maiores despesas de manutenção
Uma característica comum aos martelos é que em função do forjamento ser
feito por meio de golpes, o martelo adquire grande flexibilidade, pois enquanto as
prensas são limitadas em termos de força (só podem ser aplicadas se a força
requerida for menor que a disponível), nos martelos esta limitação não existe uma
vez que o martelo aplicará golpes sucessivos até que a conformação desejada se
processe. Desta forma os martelos são mais indicados para o uso com matrizes
de múltiplas cavidades em que em um único bloco existem as cavidades para préconformação
e conformação final.
Um outro aspecto relativo aos martelos é que estes requerem em média
400% mais energia, que as prensas, para executar a mesma deformação
Desenho da peça para forjamento

Fonte: http://meusite.mackenzie.com.br/carlosmonezi/seminarios/1o_semestre/1_2005/forjamento.pdf