É um processo de transformação
mecânica que consiste na redução da
seção transversal por compressão
do metal, por meio da passagem entre dois cilindros de
aço ou ferro fundido com eixos paralelos que giram
em torno de si mesmos. Esta seção transversal
é retangular e refere-se a produtos laminados planos
de alumínio e suas ligas, compreendendo desde chapas
grossas com espessuras de 150 mm, usadas em usinas atômicas,
até folhas com espessura de 0,005 mm, usadas em
condensadores. Existem dois processos tradicionais de
laminação de alumínio: laminação
a quente e laminação
a frio. Atualmente, a indústria também
utiliza-se da laminação contínua.
Os principais tipos
de produtos laminados são: chapas planas ou bobinadas,
folhas e discos. Esses semimanufaturados têm diversas
aplicações em setores como transportes (carrocerias para ônibus, equipamentos rodoviários,
elementos estruturais, etc.), construção
civil (telhas, fachadas, calhas, rufos, etc.), embalagens (latas, descartáveis e flexíveis) e bens
de consumo (panelas, utensílios domésticos, etc.).
Promove reduções da seção
transversal com o metal a uma temperatura mínima
de aproximadamente 350°C (igual à temperatura
de recristalização do alumínio).
A ductilidade do metal a temperaturas desta ordem é
máxima e, nesse processo ocorre a recristalização dinâmica
na deformação plástica. O processo
transcorre da seguinte forma:
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1) |
Uma placa (matéria-prima inicial),
cujo peso varia de alguns quilos até 15 toneladas,
é produzida na refusão, por meio de fundição
semicontínua, em molde com seção
transversal retangular. (Este tipo de fundição
assegura a solidificação rápida
e estrutura metalúrgica homogênea).
A placa pode sofrer uma usinagem superficial (faceamento)
para remoção da camada de óxido
de alumínio, dos grãos colunares (primeiro
material solidificado) e das impurezas provenientes
da fundição. |
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2) |
Posteriormente, a placa é aquecida até
tornar-se semiplástica. |
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3) |
A laminação a quente se processa em
laminadores reversíveis duplos (dois cilindros)
ou quádruplos (dois cilindros de trabalho e dois
de apoio ou encosto). |
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4) |
O material laminado é deslocado, a cada passada,
por entre os cilindros, sendo que a abertura dos mesmos
define a espessura do passe. A redução
da espessura por passe é de aproximadamente 50%
e depende da dureza da liga que está sendo laminada.
No último passe de laminação, o
material apresenta-se com espessura ao redor de 6mm,
sendo enrolado ou cortado em chapas planas, constituindo-se
na matéria-prima para o processo de laminação
a frio. |
Concepções mais modernas do processo de laminação
a quente podem apresentar em linha, após o desbastamento,
em um laminador reversível, uma cadeia de vários
laminadores, denominada de "tandem", que reduz a
espessura do material para cerca de 2 mm.
Uma unidade de laminação a quente contém:
laminador, refusão (unidade de fundição
de placas), fornos de pré-aquecimento para placas,
tratamentos térmicos de homogeneização
(distribuição mais homogênea dos elementos
microconstituintes químico-metalúrgicos), tesouras
rotativas e guilhotinas para cortes laterais e longitudinais
do material laminado, serras para cortes das extremidades
e faceadeira para usinagem das superfícies.
Realiza-se a temperaturas bem inferiores às de recristalização
do alumínio. A matéria-prima é oriunda
da laminação a quente. A laminação
a frio é executada, geralmente, em laminadores quádruplos,
reversíveis ou não, sendo este último
mais empregado. O número de passes depende da espessura
inicial da matéria-prima, da espessura final, da liga
e da têmpera do produto desejado. Os laminadores estão
dimensionados para reduções de seções
entre 30% e 70% por passe, dependendo, também, das
características do material em questão. Laminadores
mais sofisticados possuem sistemas computadorizados de controle
de espessura e de planicidade. Na laminação
a frio utilizam-se dois recursos: tensões avante e
tensões a ré.
Ambas aliviam o esforço de compressão exercido
pelos cilindros ou aumentam a capacidade de redução
por passe. Estes recursos são também responsáveis
pela redução da espessura no caso de laminação
de folhas finas, em que os cilindros de laminação
estão em contato e praticamente sem abertura perceptível.
A deformação a frio confere encruamento ao
alumínio. Aumenta os limites de resistência
à tração e ao escoamento, com diminuição
do alongamento. Esse procedimento produz um metal com bom
acabamento superficial e preciso controle dimensional.
Os produtos laminados de alumínio são utilizados
em todas as operações metalúrgicas
usuais de chapas, incluindo aquelas que exigem do metal de
excepcional ductilidade, como é o caso de processos como estampagem, extrusão por impacto, perfilação (roletagem), etc. Recozimentos intermediários
podem ser realizados para amolecimento (recristalização)
e para facilitar posterior laminação ou determinar
têmperas específicas.
Os produtos laminados a frio mais finos (folhas), com espessura
de até 0,005 mm, são produzidos em laminadores
específicos, que concebem o processo de laminação
de folhas dupladas com lubrificação entre
elas.
Outro processo atualmente muito utilizado é o de laminação contínua que elimina
a etapa de laminação a quente. O alumínio
é solidificado entre dois cilindros refrigerados
internamente por água, que giram em torno de seus
eixos, produzindo uma chapa com seção retangular
e espessura aproximada de 6mm. Posteriormente, esta chapa
é enrolada, obtendo-se assim um produto similar àquele
obtido por laminação a quente. Porém,
este produto apresentará uma estrutura bruta de fusão
bastante refinada, dada a alta eficiência do refinador
de grão utilizado no vazamento.
Consulte também:
Guia Técnico do Alumínio - Laminação
Fundamentos
do Alumínio e suas aplicações |
