produtos_02bUsinagem

Fabricar é transformar matérias-primas em produtos acabados, por uma variedade de processos.

A idéia de fabricar teve início a milhares de anos, quando o homem pré-histórico percebeu que, para sobreviver, precisava de algo mais que braços e pernas para se defender e caçar.

Sua inteligência logo o ensinou que se ele tivesse uma pedra nas mãos, seu golpe seria mais forte, e se a pedra tivesse um cabo o golpe seria mais for te ainda. Se essa pedra fosse afiada poderia cortar a caça e ajudar a raspar as peles dos animais. Foi a partir da necessidade de se fabricar um machado que o homem desenvolveu as operações de desbastar, cortar e furar.

Durante centenas de anos a pedra foi a matéria-prima, mas por volta de 4000 a.C. ele começou a trabalhar com metais, começando com o cobre, depois com o bronze e finalmente com o ferro para a fabricação de armas e ferramentas.produtos_02

A usinagem começou em tempos remotos com processos totalmente manuais e hoje em dia evoluiu muito  com o uso de máquinas de alta precisão, como é o caso das CNC (com comando numérico computadorizado), com uma precisão que chega a ser tão pequena quanto a 1 mícron.  Usinar significa submeter um material bruto à ação de uma máquina ou ferramenta, para ser trabalhado.

A mecânica de usinagem engloba muitas máquinas, principalmente dentro da indústria metal mecânica. Dentre elas estão os tornos, as fresadoras, as retificadoras, as furadeiras, mandriladoras etc. Existem vários processos de usinagem, entre eles serramento, aplainamento, torneamento, fresamento (ou fresagem), furação, brochamento, eletroerosão, entre outros.

Os processos de transformação de metais e ligas metálicas em peças para utilização em conjuntos mecânicos são inúmeros e variados: pode-se fundir, soldar, utilizar a metalurgia em pó, ou usinar o metal a fim de obter a peça desejada. Evidentemente, vários fatores devem ser considerados quando se escolhe um processo de fabricação. Como por exemplo: forma e dimensão da peça; material a ser empregado e suas propriedades; quantidade de peças a serem produzidas; tolerâncias e acabamento superficial requerido; custo total do processamento.

A fundição  é um processo de fabricação sempre inicial, pois precedem importantes processos de fabricação como usinagem, soldagem e conformação mecânica. Esses utilizam produtos semiacabados (barras, chapas, perfis, tubos etc.) como matéria-prima que advém do processo de fundição. Podemos dividir os processos de fabricação de metais e ligas metálicas em: os com remoção de cavaco, e os sem remoção de cavaco.

Processos de usinagem envolvem operações de corte que permitem remover excessos de um material bruto com auxílio de uma ferramenta até que este resulte em uma peça pronta que, posteriormente, irá compor algum engenho mecânico que, por sua vez, farão parte de bens duráveis. Nestas operações de corte são geradas aparas que se costumam chamar de cavacos. Assim, processos de usinagem implicam, invariavelmente na geração de cavacos.

Um subgrupo da Norma DIN 8580 sob o termo separar, compreende os processos de fabricação com remoção de cavaco com ferramenta de geometria definida, que se caracteriza pela aplicação de ferramentas com características geometricamente definidas. Já há aproximadamente 12 a 50 mil anos o homem estava em condições de produzir ferramentas de pedras com arestas de corte (gumes) afiadas por lascamento, o que é possível comprovar através de achados arqueológicos da idade da pedra.

Dentre os processos de fundição sem remoção de cavaco, temos: Fundição, Soldagem, Metalurgia do Pó, e Conformação, sendo que o processo de conformação se subdivide em Laminação, Extrusão, Trefilamento,Forjamento, Estampagem.

Já entre os processos de fabricação com remoção de cavaco temos as categorias de Usinagem, que se subdividem em dois grupos: convencionais e não-convencionais.

Os convencionais são: torneamento, fresamento, furação, retificação, mandrilamento, brunimento, serramento, roscamento, aplainamento, alargamento. Os não convencionais são: jato d’água, jato abrasivo, fluxo abrasivo, ultrasom, eletroquímica, eletroerosão, laser, plasma, feixe de elétrons e química.

Para poder satisfazer as exigências crescentes feitas à qualidade das peças e a viabilidade econômica do processo de produção, as ferramentas de corte devem ser usadas de forma econômica, para que as variáveis envolvidas na usinagem (geometria da ferramenta, condições de corte, material da peça etc.) sejam consideradas quanto à sua influência e o seu efeito sobre o resultado do trabalho.

No estudo das operações dos metais, distinguem-se duas grandes classes de trabalho: as operações de usinagem e as operações de conformação.

Uma operação de usinagem pode ser definida como sendo um processo de fabricação com remoção de material em forma de cavaco. Consultando, porém uma bibliografia mais especializada pode-se definir usinagem de forma mais abrangente, como sendo o processo de remoção de material que ao conferir à peça a forma, as dimensões, o acabamento, ou ainda a combinação qualquer destes itens, produz cavaco. E por cavaco entende-se ‘a porção de material da peça de forma geométrica irregular retirada pela ferramenta de corte’. Além desta característica, estão envolvidos no mecanismo da formação do cavaco alguns fenômenos particulares, tais como o recalque, a aresta postiça de corte, a craterização na superfície de saída da ferramenta e a formação periódica do cavaco.

Como operação de conformação entende-se aquela que visa conferir à peça a forma ou as dimensões, ou o acabamento específico, ou ainda qualquer combinação destes três bens, através da deformação plástica do metal. Devido ao fato da operação de corte em chapas estar ligada aos processos de estampagem profunda, dobra e curvatura de chapas, essa operação é comumente estudada no grupo de operações de conformação de metais.

Na maioria das aplicações industriais, a usinagem é usada para converter blocos (tarugos) metálicos fundidos, forjados ou pré-moldados em perfis desejados, com tamanho e acabamento específicos, de acordo com as necessidades do projeto. Quase todos os produtos manufaturados possuem componentes que precisam ser usinados, muitas vezes com grande precisão. Logo, este conjunto de processos é um dos mais importantes do processo de manufatura, pois agrega valor ao produto final.

A Usinagem é reconhecidamente o processo de fabricação mais popular do mundo, transformando em cavacos algo em torno de 10% de toda a produção de metais, e empregando dezenas de milhões de pessoas em todo o mundo.