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[Música]
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Olá pessoal bem-vindos a mais uma semana
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de aulas a display de materiais e
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processos de fabricação para engenharia
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de produção nessa semana a gente vai
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falar de alguns processos de conformação
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mecânica nessa aula específica dos
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processos de laminação Então antes de
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falar de laminação específica mente
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vamos falar o conjunto de processos da
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qual a iluminação faz parte que é são os
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processos de conformação mecânica tá bom
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dentro da Corporação mecânica a gente
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chama de conformação plástica o processo
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de deformar permanentemente o material
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só que ele não se rompe não existe
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processo de corte ou de retirada de
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rompimento de cisalhamento ou de quebra
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rompimento da peça ele apenas se deforma
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até atingir o ponto em que a gente
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gostaria que ele estivesse a forma final
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da peça certo então é feita dentro da
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área logicamente de deformação plástica
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do material então as tensões aplicadas
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elas geralmente são inferiores a
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resistência à atração da peça
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considerada dentro da confirmação a
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gente tem esses
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essas definições plasticidade então o
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que que é o metal um material mais
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plástico é aquele que é capaz de se
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deformar de forma não elástica ou seja
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irreversivamente permanentemente por uma
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atenção aplicada e tem a questão da
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conformabilidade né é a capacidade de se
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deformar sem Se romper É mais
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confortável
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e a laminação a laminação é um processo
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em que o metal é forçado a passar entre
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dois rolos
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são cilindros
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eles estão girando em sentidos opostos
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então é o que a gente chama de uma
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compressão direta porque o metal do
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cilindros da ferramenta
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pressiona diretamente por meio da sua
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movimentação o material que entra em
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contato com a superfície do cilindro
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então é um processo de compressão direta
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eles têm a mesma velocidade mesma
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velocidade é periférica Só que os
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sentidos de giro é o oposto
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como falei então é compressão direta a
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força aplicada a super é aplicada
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diretamente a superfície do material que
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escoa
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perpendicicolarmente a ou seja 90 graus
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a aplicação da força
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a laminação pode ser feita por trabalho
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a quente ou a frio é a primeira vez que
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a gente trabalha com esse tema a gente
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vai falar sobre isso nas próximas
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semanas né Então trabalha quente ocorre
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acima de metade da temperatura de fusão
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então lógico abaixo da temperatura de
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fusão mas de meio para cima aí você
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considera que a temperatura é de
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trabalhar quente ou a frio menor do que
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meio só que não trabalho a frio ocorre o
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fenômeno do encruamento o que que eu
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encruamento é um endurecimento é um
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aumento da dureza do da peça por conta
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da do trabalho será frio
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então aqui mais uma vez por essa imagem
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você consegue ver a velocidade que a
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peça entra de entrada e de saída a
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redução de espessura de h0 para H1
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angulação
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de aplicação da força a área de contato
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entre o cilindro e a peça
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a gente vai detalhar tudo isso em
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fórmulas daqui a pouco
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Então tá vendo que você consegue fazer
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perfis estruturais chapas metálicas e
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barras de sessão quadradas
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a partir de blocos placas e tarugos Ou
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seja a partir de elementos metálicos
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mais simples que foram feitos
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Possivelmente por língua teamento
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profundição você passa pela laminação
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relação as fórmulas de análise da
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laminação de planos Então vou focar aqui
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na produção de chapas né você quer
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reduzir a espessura né isso que você
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quer ao produzir uma chapa né então o
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que a gente chama de desbaste ou esboço
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é a redução na espessura Então você tem
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uma espessura Inicial t0 Eu vou ter uma
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espessura final TF menor e a diferença
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entre os dois de é a redução da
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espessura ou desbaste
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existe um limite de desbaste é uma
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redução máxima que é dada por mi
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quadrado vezes r o r é o raio do
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cilindro Então se a gente voltar aqui o
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r nessa figura aqui é o raio do cilindro
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e mi ao quadrado
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e o metal que está sendo laminado
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Então percebam esse aqui é o raio
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do cilindro tem um ângulo teta e a
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espessura é reduzida de t0 para TF ele é
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o arco de contato entre o cilindro e a
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peça laminada
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e acabei de falar do L né do arco esse
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arco ele é calculado Por meio dessa
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fórmula aqui ele é diretamente
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proporcional o raio do cilindro quanto
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maior o cilindro maior o arco de contato
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entre a peça e o cilindro
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vezes o desbaste o esboço você faz o
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produto entre eles e tira a raiz
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quadrada aí você tem um comprimento de
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contato
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a fórmula da força de laminação é igual
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a
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tal e barra então
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tauê é atenção de escoamento a barra
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significa média então é a atenção média
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de escoamento ao longo da laminação
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w a largura da peça e ela é o
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é o arco de contato então a largura
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vezes o arco de contrato vai dar a área
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de contato da peça né a área vezes
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tensão é igual a força né porque tensão
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é força sobre Área WL é a área então se
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eu passar né WL dividindo eu tenho
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atenção de escoamento atenção de
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laminação
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por sua vez a tensão média de escoamento
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pode ser estimado por essa fórmula aqui
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em que k é o coeficiente de resistência
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dado pelo material tabelado em Mega
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Pascal
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e é a deformação como a gente viu lá na
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primeira aula da disciplina né O
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primeiro é o segundo aula que a gente
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viu Acho que foi a segunda que a gente
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viu sobre deformação mecânica a
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deformação então
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só que agora eu vou mostrar para vocês o
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conceito de deformação verdadeira que é
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dada por logaritmo natural da relação
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entre ter zero e TF Então você faz a
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razão entre a espessura Inicial e afinal
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e tira logaritmo natural vai dar a
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deformação verdadeira da
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chapa produzida e o n é um coeficiente
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de encruamento que depende da situação
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se trabalhar tem o encurralamento é
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maior
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torque Então qual que é o torque
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relacionado a laminação ela é dada por
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meio vezes a força de laminação e o arco
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de contato
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o comprimento né do arco de contato
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Então esse é o torque
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se você quiser trabalhar com a potência
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de trabalho do
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cilindro de laminação
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com uma velocidade angular de um
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cilindro é dado por dois pi vezes n
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em que na velocidade de rotação
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em rotações por minuto ou um sobre um
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sobre segundo né
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o inverso do período
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você tem
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considerando dois cilindros duas vezes
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então duas vezes pi vezes n vezes f
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Essa é a forma então da potência de
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trabalho
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para a iluminação serve o princípio da
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Conservação da massa sempre serve na
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verdade né mas aqui a gente pode
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trabalhar porque o volume que entra de
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metal antes da laminação tem que ser o
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mesmo que sai então se existe uma
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redução de espessura Tem que haver um
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aumento de largura
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se você levar em consideração que o que
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o a área de contato né do rolo como
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metal é sempre a mesma né então esse
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produto entre espessura largura e arco
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de contato tem que ser o mesmo na saída
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na entrada e na saída da laminadora tá
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isso vale para
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A Conservação da massa para conservação
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do volume e também para conservação do
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fluxo de material da velocidade de
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material então
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a espessura vezes a largura vezes a
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velocidade inicial tem que ser a mesma
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da espessura vezes a largura da
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velocidade final
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Vamos trabalhar um exemplo resolvido
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então um engenheiro pretende dimensionar
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uma cadeira de laminação
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para dar acabamento final numa Chapa a
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espessura da chapa vai reduzir a 80% da
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espessura Inicial então a espessura
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final é zero 8 Inicial tomando uma
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largura de chapa igual a 400 MM e o raio
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do cilindro 175
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e ainda falando que a velocidade de
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entrada é 0,35 metros por segundo e a
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atenção média de laminação 250 Mega
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Pascal
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são pedidas várias vários pontos aqui
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para a gente analisar primeiramente a
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velocidade de saída
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usando o princípio da conservação de
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fluxo de material a gente sabe que t0
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tem que ser igual a TF wfvef
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eu não preciso saber t0 ainda porque eu
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sei que TF é 08 x 0 então fui lá e
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substituir
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w0 a largura não vai alterar então
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mantenha a mesma só a velocidade que vai
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alterar 035
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e VF que eu quero saber eu corto t0 que
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aparece dos dois lados da equação e w0
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também me sobra quiser o 35 = 08 x VF a
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velocidade final então é igual a 0,4375
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então perceba se a largura da peça não
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alterar são um exemplo importante a
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velocidade final vai ser maior do que a
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velocidade inicial ao reduzir a
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espessura
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o arco de contato é dado por raiz de
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raio do cilindro 0175
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vezes
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t0 - 08t0 vamos voltar lá para B
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porque foi pedido o arco de contrato
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contato levando em consideração que TSE
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era 20 MM então eu vou lá
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e substitua
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t0 por 0,02 20 mm tá
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fazendo essa conta aqui dentro tirando a
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raiz eu tenho que o arco final é 26 mm
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e a força para essa mesma espessura de
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20 MM né
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Inicial Eu tenho a força como sendo
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atenção escoamento foi dada 250 Mega
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Pascal
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a largura 400 MM e o arco de contato que
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eu acabei de
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calcular que é 26 MM isso vai me dar uma
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força de 2,6 vezes 10 a sexta newtons ou
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2,6 Mega newtons
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a deformação verdadeira é dada por o
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logaritmo dependendo da razão entre a
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espessura Inicial e afinal aqui eu vou
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levar em consideração de novo que a
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espessura Inicial é 20 MM Afinal é 08 né
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como foi dito lá no enunciado 80% da
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espessura Inicial então 08 x 20
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a deformação verdadeira então foi de
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22,3 por cento então a redução na
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espessura real é de 22,3 por cento
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como que é feita a laminação
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em diferentes configurações do cilindros
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então só para mostrar algumas formas
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aqui para vocês
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o cilindro com dois cilindros do
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o trio passa o primeiro desbaste em cima
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depois vai passa o segundo desbaste em
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baixo aproximando também o cilindros né
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C quadro o d com cilindros agrupados sem
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desimir numa configuração que dá maior
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apoio ao cilindros E cria maior
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estabilidade Dimensional na hora da
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laminação
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e o trem de laminação reduzindo aos
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poucos a laminação também para um
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controle melhor
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da conformação
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Quais são as partes de uma de
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um laminador de maneira geral tá
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existe a gaiola que suporta o cilindros
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Então existe uma estrutura metálica para
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suportar o cilindros por meio de mancais
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existem o cilindros em si e o cilindro
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tem partes também tem a parte central
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dele que é chamada o corpo que é onde
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vai tocar a peça que executa de fato o
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esforço de compressão direta
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nas peças o corpo do cilindro pode ser
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liso para fazer chapas lisas ou pode ter
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canela
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para conformar reentrâncias na chapas
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Além disso o cilindro tem o pescoço e o
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trevo para prender na gaiola
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quais operações de laminação são
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possíveis tem a laminação primária
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desbaste né então para transformar
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lingotes iniciais em blocos placas e
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tarugos que depois vão ser
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ou forjados ou laminados com canelas e
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assim por diante né
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ou passar por extrusão que a gente vai
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ver no próximo a aula e assim por diante
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e tem a laminação de acabamento
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os perfis de trilhos de chapas assim por
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dia
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muito bem esse foi o primeiro processo
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de conformação mas não acaba por aqui
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nas próximas aulas a gente vai ver
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outros processos de conformação plástica
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além da laminação Muito obrigado
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[Música]
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[Música]
