Trefilação

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CET246 – Processos de Fabricação
Prof. Adelson Ribeiro de Almeida Jr.
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
Bacharelado de Ciências Exatas e Tecnológicas
Engenharia Mecânica
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O que é Trefilação
O processo de trefilação tem início com o fio-máquina, que é o material laminado a quente que não se fabrica em diâmetros menores que 5,5 mm.
Tem prosseguimento com o tratamento térmico, pois a estrutura do material laminado a quente, conhecido como fio-máquina, o torna inadequado para o trabalho a frio, por apresentar granulação não homogênea e defeitos internos e superficiais. O tratamento térmico mencionado é comumente denominado de recozimento.
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Relação entre a força necessária para a trefilação e as diversas variáveis como: geometria de ferramenta, lubrificação, temperatura e velocidade. A lubrificação, e conseqüentemente o atrito, é um dos principais fatores considerados ainda sem solução estabelecida.
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O que é Trefilação (continuação)
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O escoamento plástico é produzido pelas forças compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material. 
Forma resultante: simetria circular é muito comum em peças trefiladas, mas não obrigatória.
Condições térmicas: normalmente a frio.
Caracteristica da Trefilação
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Vantagens da Trefilação
	O material pode ser estirado e reduzido em secção transversal mais do que com qualquer outro processo;
	 A precisão dimensional obtida é maior do que em qualquer outro processo exceto a laminação a frio, que não é aplicável as bitolas comuns de arames;
	 A superfície produzida é uniformemente limpa e polida;
	 O processo influi nas propriedades mecânicas do material, permitindo, em combinação com um tratamento térmico adequado, a obtenção de uma gama variada de propriedade com a mesma composição química
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Fieira
Fieira é um dispositivo básico da trefilação e compõe todos os equipamentos trefiladores.
Detalhe construtivo de uma fieira com núcleo de metal duro
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Fieira (continuação)
A fieira é uma ferramenta cilíndrica que contém um furo no centro por onde passa o fio, e cujo diâmetro vai diminuindo. Assim seu perfil apresenta o formato de um funil .
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Fieira (continuação)
	 Ângulo do cone de entrada - facilita a lubrificação da passagem do material afim de diminuir o atrito entre o fio e o cone de trabalho;
	Ângulo do cone de trabalho – decompõe a força de tração em trabalho mecânico de deformação de maneira indireta;
	O cilindro de calibração serve para ajustar o diâmetro do fio (retornos elásticos);
	O cone de saída, por sua vez, permite a saída livre e suave do fio, sem a presença de uma quina viva e frágil.
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Etapas da Trefilação
O processo de trefilação compreende as seguintes etapas:
1. Laminação e usinagem para a produção do fio maquina.
2. Decapagem mecânica ou química que retira os óxidos presentes na superfície do fio maquina.
3. Trefilação
4. Tratamento térmico de recozimento, quando é necessário restabelecer a ductilidade do material.
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Exemplos de Produtos Trefilados
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1. Considere um processo de trefilação a frio de um fio de liga de cobre. Neste processo é necessário o controle sobre as dimensões e propriedades mecânicas do produto da trefilação. Para uma liga à base de cobre (no estado recozido) vale a relação:
Onde Y é a tensão de escoamento após uma deformação definida pela expressão:
Considere que o diâmetro inicial do arame é de 3mm.
a) Estime a tensão de escoamento resultante de uma deformação verdadeira de 20%, bem como o diâmetro do arame obtido na saída da fieira.
b) Descreva um procedimento adequado para que se obtenha o produto final com diâmetro de 1,8 mm e tensão de escoamento de 180 MPa.
	Considere uma empresa de trefilação que processa fios dos materiais abaixo listados. 
Descreva procedimentos adequados para que se obtenha produtos finais com diâmetros de 1 mm, considerando:
A tensão de escoamento máxima possível a ser aplicada e de 30 kgf/mm2.
As barras possuem diâmetros iniciais de 100mm.
A cada 15% de deformação os materiais precisam ser recozidos.