Este trabalho estuda o mecanismo de formação de defeitos no processo de forjamento a quente e propõe estratégias para seu controle. Inicialmente são apresentados os tipos de defeitos comuns no processo de forjamento a quente, seguido de uma análise detalhada das causas e mecanismos de formação dos defeitos. Em seguida, são discutidas as principais técnicas e métodos para o controle das deficiências e são apresentadas as estratégias de controle correspondentes. Por fim, a eficácia da estratégia de controle é verificada através de exemplos.
O forjamento a quente é um importante processo de conformação de metais amplamente utilizado nas áreas automotiva, aeroespacial e energética. No entanto, durante o processo de forjamento a quente, muitas vezes ocorrem alguns defeitos, como trincas, dobras, porosidade, entre outros, devido à influência de vários fatores. Esses defeitos não só degradam a qualidade do produto, como também podem causar acidentes de produção. Assim, o estudo aprofundado dos mecanismos de formação de defeitos durante o processo de forjamento a quente e a proposição de estratégias eficazes de controle são de grande importância para a melhoria da qualidade e da produtividade do produto.
Os tipos comuns de defeitos no processo de forjamento a quente incluem rachaduras, dobramentos, porosidade, solto, etc. A formação desses defeitos está intimamente relacionada a diversos fatores, como propriedades do material, parâmetros do processo e projeto do molde.
Análise do mecanismo de formação de defeitos
Fissuras: as fissuras são formadas quando o metal é submetido a tensões que excedem seu limite de resistência durante o processo de forjamento. As principais causas incluem temperatura muito alta, taxa de deformação muito rápida, estrutura material desigual, etc.
Dobramento: o dobramento é formado devido ao mau fluxo de metal durante o enchimento do molde, gerando acúmulo local. As principais razões incluem design irracional do molde, má lubrificação, má qualidade da superfície do tarugo de metal, etc.
Poros: os poros são formados devido à falha na descarga completa do gás dentro do metal durante o processo de forjamento. As principais razões incluem a presença de gás dentro do tarugo de metal, temperatura de forjamento muito baixa, exaustão ruim, etc.
A fim de controlar eficazmente os defeitos no processo de forjamento a quente, as seguintes estratégias e métodos de controle podem ser adotados:
Otimização dos parâmetros do processo: escolha razoável da temperatura de forjamento, taxa de deformação e outros parâmetros do processo, para evitar o estresse excessivo e a taxa de deformação muito rápida resultando em rachaduras.
Melhore o projeto do molde: aperfeiçoe a estrutura e o tamanho do molde para assegurar o fluxo liso do metal durante o enchimento do molde e para evitar a geração de defeitos de dobramento.
Medidas de lubrificação reforçadas: o lubrificante adequado é usado para reduzir o atrito entre o metal e o molde e reduzir a tendência de dobramento.
Controle a qualidade do tarugo de metal: a composição química, a estrutura da organização e a qualidade da superfície do tarugo de metal são estritamente controladas para reduzir a fonte de defeitos como porosidade e solto.
Introdução de tecnologia de inspeção avançada: o processo de forjamento é monitorado em tempo real usando a tecnologia de teste não destrutivo para detectar defeitos potenciais a tempo e tomar medidas de controle correspondentes.
Através da aplicação das estratégias de controle acima descritas em uma empresa de forjamento a quente, o processo de produção foi otimizado e melhorado com sucesso, reduzindo a incidência de defeitos. As estatísticas mostram que a proporção de defeitos, como rachaduras, dobras e poros, foi significativamente reduzida, a qualidade do produto foi significativamente melhorada e a satisfação do cliente aumentou drasticamente. Ao mesmo tempo, a eficiência da produção também foi melhorada, o que trouxe benefícios econômicos significativos para as empresas.
Este trabalho apresenta estratégias e métodos de controle direcionados, através da análise do mecanismo de formação de defeitos durante o processo de forjamento a quente. A prática demonstrou que essas estratégias de controle são eficazes na redução da incidência de defeitos no processo de forjamento a quente, melhorando a qualidade do produto e a eficiência da produção.
