O que é trabalho a frio ou endurecimento do trabalho?

Na maioria dos casos, o metal é fundido ou forjado na forma desejada após ser tornado 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. Submeter o metal a esse estresse mecânico causa uma mudança permanente na estrutura cristalina do metal, causando um aumento na resistência.

O metal é rolado 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 transformá-lo na forma desejada.

O processo recebe esse nome porque é conduzido a temperaturas abaixo do ponto de recristalização do metal. O estresse mecânico é usado em vez do calor para afetar as mudanças. As aplicações mais comuns para esse processo são aço, alumínioe 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 do metal e o metal se torna mais resistente a outras deformações.

O produto metálico resultante melhorou a resistência à tração e dureza, mas menos ductilidade (a capacidade de mudar de forma sem perder força ou quebrar). Laminação a frio e trefilação a frio também melhoram o acabamento da superfície.

Os principais métodos de trabalho a frio podem ser classificados como compressão ou rolagem, flexão, cisalhamento e trefilação. Consulte a tabela abaixo para obter um resumo dos vários métodos para trabalhar metais a frio.

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

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

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

Um exemplo desse processo de dobragem é simplesmente dobrar peças de aço ou alumínio para atender à curvatura desejada. Muitas peças de automóveis, por exemplo, precisam ser dobradas para se adaptarem às dimensões de fabricação.

Desenhar 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 por meio de força de compressão para garantir que a recristalização ocorra à medida que o metal muda de forma. Os produtos fabricados por esse processo incluem barras de aço e barras de alumínio.