Como o trabalho a frio fortalece o metal

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Na maioria dos casos, o metal é fundido ou forjado na forma desejada depois de se tornar maleável através da aplicação de calor. O trabalho a frio refere-se ao processo de fortalecimento do metal alterando sua forma sem o uso de calor. Sujeitar o metal a esse estresse mecânico causa uma mudança permanente na estrutura cristalina do metal, causando um aumento na resistência.

O metal é enrolado entre dois rolos ou puxado através de orifícios menores (empurrados ou puxados). À medida que o metal é comprimido, o tamanho do grão pode ser reduzido, aumentando a resistência (dentro das tolerâncias do tamanho do grão). O metal também pode ser cortado para moldá-lo na forma desejada.

Como o trabalho a frio fortalece o metal

O processo recebe esse nome porque é realizado em temperaturas abaixo do ponto de recristalização do metal. O estresse mecânico é usado em vez de calor para afetar a mudança. As aplicações mais comuns para este processo são aço , alumínio , e cobre .

Quando esses metais são trabalhados a frio, defeitos permanentes alteram sua composição cristalina. Esses defeitos reduzem a capacidade dos cristais de se moverem dentro da estrutura metálica e o metal se torna mais resistente a deformações adicionais.

O produto de metal resultante tem maior resistência à tração e dureza, mas menos ductilidade (a capacidade de mudar de forma sem perder resistência ou quebrar). A laminação a frio e a trefilação a frio do aço também melhoram o acabamento superficial.

Tipos de Trabalho a Frio

Os principais métodos de trabalho a frio podem ser classificados como compressão ou laminação, dobra, cisalhamento e trefilação. Consulte a tabela abaixo para obter um resumo dos vários métodos de trabalho a frio de metal.

Apertando	Dobrar	Tosquia	Desenho
Rolando	Ângulo	Tosquia	Desenho de arame e tubo de barra
Swaging	Lista	Corte	Desenho do fio
Forjamento a frio	Perfilagem	Apagamento	Fiação
Dimensionamento	Desenho	Perfuração	Gravação
Extrusão	Costura	Lancetagem	Estiramento
Rebitagem	Flange	Perfurante	Desenho de concha
Estacando	Alisamento	Entalhe	Passar roupa
Cunhando		Mordiscando	Formação de alta taxa de energia
Peening		Barbear
Polimento		Aparar
A mancando		Corte fora
Rolamento de linha		Bebendo

Métodos mais comuns de endurecimento de trabalho

Com tantas opções de endurecimento por trabalho, como os fabricantes decidem qual usar? Depende do uso para o qual o metal será colocado. Três dos tipos mais comuns de encruamento são laminação a frio, dobra e trefilação.

A laminação a frio é o método mais comum de endurecimento por trabalho. Isso envolve o metal sendo passado por pares de rolos para reduzir sua espessura ou tornar a espessura uniforme. À medida que se move através dos rolos e é comprimido, os grãos de metal são deformados. Exemplos de produtos laminados a frio incluem chapas, tiras, barras e vergalhões de aço.

A dobra de chapas metálicas é outro processo de trabalho a frio, que envolve a deformação do metal sobre um eixo de trabalho, criando assim uma mudança na geometria do metal. Neste método, a forma muda, mas o volume do metal permanece constante.

Um exemplo desse processo de dobra é simplesmente a dobra de peças de aço ou alumínio para atender a curvatura desejada. Muitas peças de automóveis, por exemplo, precisam ser dobradas para se adequarem às dimensões de fabricação.

O desenho envolve essencialmente puxar o metal através de um pequeno orifício ou matriz. Isso reduz o diâmetro de uma haste ou fio de metal enquanto aumenta o comprimento do produto. O metal bruto é empurrado para dentro da matriz através da força de compressão para garantir que a recristalização ocorra à medida que o metal muda de forma. Os produtos feitos através deste processo incluem barras de aço e vergalhões de alumínio.