Forjamento como processo de usinagem
Forjamento como processo de usinagemO forjamento é o processo de usinagem ou conformação mecânica pelo qual o metal é aquecido e moldado por deformação plástica com a adequada aplicação da força de compressão. O método de forjamento antecede o processo de soldagem. Forjar um determinado tipo de material refina a estrutura de grãos e melhora as propriedades físicas do metal. Materiais com sinais de forjamento são mais consistentes, não apresentam porosidade, rachaduras e outros defeitos. Também as operações de revestimento, como metalização ou pintura são simples devido a uma boa superfície, que precisa de muito pouca preparação. Metais forjados possuem rendimento de alta resistência ao peso e à pressão, portanto, são empregos, frequentemente na concepção das partes de aeronaves.
Há duas formas básicas de se fazer o forjamento: por martelamento ou por prensagem. Dependendo do modelo escolhido para forjar o metal ou outro tipo de material, pode-se conseguir bons resultados na moldagem e deformação, com o menor índice de desperdício, com muita precisão e redução de custos. Algumas técnicas produtivas para se forjar um material foram inventadas a milênios e, por isso, não apresentam aspectos tecnológicos que agilizem o processo. Já outras técnicas são bem mais modernas e contam com os avanços tecnológicos, programas de computador (CAD/ CAM) e a automatização dos processos na produção de peças.
O forjamento por martelamento é feito utilizando-se um martelo de forja, especial para a deformação de variados tipos de materiais com propriedades de elasticidade ou plasticidade, entre eles, os metais. Com a aplicação de força em batidas ou pancadas, o martelo de forja atinge a superfície que se deseja moldar, podendo ou não gerar pontos de tensão. O interessante é que o método de forjamento pode ser aplicado em peças com massa que varia entre poucos quilos até a toneladas, não importa seu tamanho a altura em que esteja. Peças como os virabrequins, destinados à indústria automobilística, normalmente são exemplos de metais forjados por martelamento.
Já a forja por prensagem depende da utilização de grandes equipamentos, as prensas industriais hidráulicas. Diferentemente da forja por martelamento, em que a velocidade de aplicação dos golpes é bem maior, na prensagem o forjamento é feito com menor velocidade, porém com pressão bem maior comparado ao outro método. Enquanto o martelo de forja deforma as partes mais superficiais do metal, o forjamento por prensagem consegue afetar as camadas mais profundas da estrutura da peça, moldando ou deformando com baixa velocidade, porém, com pressão contínua e cada vez mais intensa, até que se consiga deformar e moldar por completo o material em questão.
Com o emprego da prensa hidráulica, as operações de forjar um metal tem, necessariamente, de serem realizados com altas temperaturas, de modo que o metal fique totalmente aquecido com temperaturas maiores do que a de recristalização. Um item primordial no forjamento são as matrizes, espécies de formas onde o metal será depositado no momento do forjamento. São as matrizes ou moldes feitas de aços especiais, nos modelos fechado e aberto, é que definirão o formato das peças forjados, além de proteger o material durante a prensagem ou enquanto são aplicados os golpes com o martelo de forja.