Forjados ou não?
-
**o caps lock é só para diferenciar minha resposta da sua
nao entenda como grito - longe disso.
r: vc esta certo, pistões de alguns motores a diesel são em ferro fundido, por exemplo, agora vc pode citar o exemplo de algum automóvel em fabricação atualmente que não seja com pistões de aluminio com inserto de aío?
atualmente? nacional nenhum.
no entanto, não cabe a generalização
r.: vc esta errado em varios pontos, mas vamos por um exemplo:
a densidade do aão carbono ou aão baixa liga alta resistencia é constante ~7,85g/cm^3 seja ele fundido, forjado, usinado, conformado mecanicamente, etc…
todo metal um dia foi fundido, por exemplo pra fabricação do aão é preciso extrair do min?rio na forma láquida, mas isto não quer dizer que um paralama seja fabricado por fundição
falar que a resistencia maior de um material forjado se deve a maior densidade é um absurdo ela se deve principalmente devido as propriedades metalurgicas, como tamanho de grão e direcionamento das inclusões por exemplo
se deve sim, basicamente, a maior densidade da peça.
obviamente ha uma infinidade de outros fatores, mas qdo o processo de forja nasceu ainda na idade média, sem nenhum controle de temeperatura e de modo arcacio (martelando-se o material), a resistencia era conseguida devido a maior densidade - mais metal no memso volume.
um paralama não é fabricado por fundição, e sim por estamparia. mas um dia, a chapa de aão crua que fora posteriormente estampada, foi fundida.
na verdade, existem alguns outros processos de metalurgia que não envolvem fundição... alguns tipos de engrenagens e peças de precisao sao feitas comprimindo o metal em po. nao lembro agora o nome do processo.
não entendi o que vc quis dizer com a densidade do aão ser constante... nada no mundo tem densidade constante em todas as condi?oes, densidade é massa sobre volume - e o volume varia conforme temperatura e pressao.
o pistão dito forjado dura muito mais que um original, é só colocar os dois na mesma condição de uso e comparar
obs.: o forjamento não é feito durante a fundição, mas sim em uma seq?encia de forjas ou martelos a uma temperatura na faixa de 950?c, para a maioria dos aíos
concordo
r.: começou certo, mas depois foi pro caminho errado: a flexibilidade, ou modulo de elasticidade do aão não muda com o processo de fabricação, se a geometria for a mesma, e o material for o mesmo duas bielas terão a mesma flexibilidade .
r.: não falei que um motor original não pode ter sua potência aumentada, mas reafirmo que trocar pistões e bielas por forjadas, sem mexer em outros parametros, não aumenta potência
se as peças forem mais leves, h? sim ganho de potencia. infimo, mas h?.
amigo, o tratamento termico influi de forma gritante na elasticidade do material. um exemplo que remonta a idade media mas é valido pra qualquer peça fabricada de modo similar: ao fazer uma espada de aão ou aluminio, se vc esfria-la bruscamente, tera uma peça dura e nao maleavel, que ao ser dobrada, quebra. se deixar esfriar naturalmente ou baixar aos poucos a temperatura do forno, tera uma peça maleavel e pouco rigida, que ao ser dobrada, entorta.
sem comentários, não é o pistão que limita a taxa de um motor, é possivel deixar as peças forjadas muito mais leves que as originais, por serem mais resistentes elas podem ser muito mais aliviadas
r: (agora em minusculas =p )
nem de longe é isso que se ve nas pistas de corrida.
monte um motor, com pistoes originais, com 14:1 de taxa, e veja o que acontece. aumentar 10% a taxa faz a durabilidade cair 20%, em média, caso os componentes orginais se mantenham.
em motores que atigem altas rpm s, o compromiso é com o peso do conjunto rotante e com sua resistencia... no entanto, ninguem pega bielas forjadas e alivia, para conseguir peças mais leves. são usadas bielas de titanio ou aluminio, as de aluminio restritas a arrancada, pois sua durabilidade é extremamente baixa. como sao extremamente flexiveis - e por isso resistentes a vibra?oes - deformam apos algumas puxadas e precisam ser trocadas.
em ap s aspirados de pista, para manter o peso do c.r. baixo, costuma-se usar um jogo de bielas forjadas em conjunto com os pistoes originais, que sao frequentemente trocados, sem o menor problema pois sao peças baratas.
só se aliviam bielas para equalizar o peso, e zerar vibra?oes.
ainda assim, as peças forjadas sao mais pesadas que as originais. se forem aliviadas, cai a resistencia. é uma questao de buscar o melhor compromisso peso-resistencia, nao de aliviar indefinidamente as peças, pois qto mais leve melhor .
em motores concebidos exclusivamente para pistas, o coneito é diferente. constr?i-se a maquina com curso extremamente pequeno, de forma que as bielas possam ser mais curtas - e mais leves.
abraço,
[snapback]341769[/snapback]
-
vcs adoram inventar coisas sobre processos de fabricação hein, nunca vi. bom, vamos lá:
forjamento é um processo de fabricação aonde o material é prensado (a quente ou a frio, no caso de pistões e bielas é a quente) até que assuma a forma desejada. o forjamento não compacta o material em si, compacta apenas os gr?os que formam a estrutura do material. com isso obtem-se maior resist?ncia mecânica e menor dutilidade, ou seja, a flexibilidade é reduzida. claro que como existem vêrios n?veis de conformação do gr?o, podemos ter peças mais ou menos resistentes. mas sempre após ser forjado, o material passa a assumir um comportamento mais fr?gil.
no caso do alumínio isso é menos visável, pois mesmo encruado e envelhecido, o alumínio ainda mantem um grande percentual de dutilidade.
toda peça para ser forjada precisa partir de um tarugo fundido, mas isso não vem ao caso. o que importa é o grau de encruamento que o mateiral sofre até formar a peça. se ele é extensamente pressionado e não passa por nenhum processo de al?vio de tensões, ele fica tão duro que ao menor esforão ele quebra como se fosse de vidro.
outro fator importante é a liga do material utilizado. a liga para se produzir um pistão fundido é diferente da liga para se produzir um pistão forjado. a liga é de extrema import?ncia para que possam ser feitos tratamentos térmicos tanto em aíos (t?mpera), quanto em alumínio (envelhecimento). por isso que pistões forjados se dilatam mais que os fundidos.
todo motor que vai gerar mais potência do que o planejado pela fábrica, vai precisar de refor?os. seja turbo ou aspirado, as forças que irão atuar sobre as peças serão invariavelmente maiores, tanto faz se por mais pressão na c?mara de combustão ou por aumento de rotação, tudo influi a sua maneira.
obviamente que entre a sua peça original fundida e uma top de linha forjada existem outras opções. existem as peças billet, que são usinadas a partir de um bloco de material laminado. na laminação o material também experimenta encruamento, diminuindo o grão e aumentando sua resist?ncia, mas em um grau menor do que a pretendida num processo de forjamento. pode-se usar também pistões hipereut?ticos, como os de diesel, que possuem mais sil?cio do que o material do seu pistão normal, tornando o material mais resistente após passar pelo processo de envelhecimento. (infelizmente ainda não vi pistões assim para motores ap e outros que existem por aqui, mas pra v8 isso tem de monte).
tudo é uma questão de acerto de compromissos, vc não precisa de um mêssil pra matar um le?o, mas não pense em usar apenas uma faca…
abraços.
-
obviamente que entre a sua peça original fundida e uma top de linha forjada existem outras opções. existem as peças billet, que são usinadas a partir de um bloco de material laminado. na laminação o material também experimenta encruamento, diminuindo o grão e aumentando sua resist?ncia, mas em um grau menor do que a pretendida num processo de forjamento. pode-se usar também pistões hipereut?ticos, como os de diesel, que possuem mais sil?cio do que o material do seu pistão normal, tornando o material mais resistente após passar pelo processo de envelhecimento. (infelizmente ainda não vi pistões assim para motores ap e outros que existem por aqui, mas pra v8 isso tem de monte).
tudo é uma questão de acerto de compromissos, vc não precisa de um mêssil pra matar um le?o, mas não pense em usar apenas uma faca…
ok, queria saber mais sobre essas billet e hipereut?ticos…
-
se deve sim, basicamente, a maior densidade da peça.
obviamente ha uma infinidade de outros fatores, mas qdo o processo de forja nasceu ainda na idade média, sem nenhum controle de temeperatura e de modo arcacio (martelando-se o material), a resistencia era conseguida devido a maior densidade - mais metal no memso volume.
vc esta errado, a conformação a quente de um material bruto até sua forma final forjada faz com que as linhas de fluxo ou gr?os do material se aproximem dos contornos da peça, o que pode resultar em maior resist?ncia do que se essas mesmas linhas fossem cortadas… fonte: projeto de m?quinas autor: robert l. norton.
a densidade do material não muda significativamente por processos como; usinagem, forjamento ou conformação a frio, o único processo que gera alterações significativas na densidade do material é a metalurgia do po
não entendi o que vc quis dizer com a densidade do aão ser constante... nada no mundo tem densidade constante em todas as condi?oes, densidade é massa sobre volume - e o volume varia conforme temperatura e pressao.
é obvio que a densidade muda com a temperatura, mas no aão não muda significativamente com a pressão, e repetindo não muda pelo forjamento
amigo, o tratamento termico influi de forma gritante na elasticidade do material. um exemplo que remonta a idade media mas é valido pra qualquer peça fabricada de modo similar: ao fazer uma espada de aão ou aluminio, se vc esfria-la bruscamente, tera uma peça dura e nao maleavel, que ao ser dobrada, quebra. se deixar esfriar naturalmente ou baixar aos poucos a temperatura do forno, tera uma peça maleavel e pouco rigida, que ao ser dobrada, entorta.
vc esta confundindo alguns conceitos como-> fragilidade, ductilidade, tenacidade e resistencia mecânica
ex.: aão sae 1020 é mais rígido que uma liga de tit?nio ti-6al-4v, quer dizer numa mesmo geometria ele se deforma menos para uma mesma força, mas em conpensação a liga de tit?nio aguenta muito mais deformação e é mais resistente mecânicamente
se as peças forem mais leves, h? sim ganho de potencia. infimo, mas h?.
amigo, o tratamento termico influi de forma gritante na elasticidade do material. um exemplo que remonta a idade media mas é valido pra qualquer peça fabricada de modo similar: ao fazer uma espada de aão ou aluminio, se vc esfria-la bruscamente, tera uma peça dura e nao maleavel, que ao ser dobrada, quebra. se deixar esfriar naturalmente ou baixar aos poucos a temperatura do forno, tera uma peça maleavel e pouco rigida, que ao ser dobrada, entorta.
é isso aí
no entanto, ninguem pega bielas forjadas e alivia, para conseguir peças mais leves
pelo menos uma pessoa = eu tirando a brincadeiranão tive esta idéia, aprendi de outro mecânico
forjamento é um processo de fabricação aonde o material é prensado (a quente ou a frio, no caso de pistões e bielas é a quente) até que assuma a forma desejada
esta errado, é somente a quente, se for a frio é outro processo fonte o mesmo livro que sitei antes (robert norton) esta nas poginas 70 e 71, não escrevo pois é um trecho meio longo
com exeção deste pequeno trecho e substituido a palavra flexibilidade por ductilidade o texto do streit esta muito preciso
teoria eh lindo (sou engenheiro de computacao formado pelo ime - rj)
mas a pratica ... ai que eu quero ver....
acredito que de computação vc consiga fazer e desfazer rsrs
no meu caso vc pode testar estes conhecimentos neste fds na cidade de são bento do sul, sc onde pelo menos um carro da marcas vai correr com motor meu: carro 73 gol bola cinza quem for da região pode vir me visitar na prova
olha que estou colocando o meu na reta, já que o carro esta com uma série de problemas, e o piloto nunca competiu antes rsrs
obs.: espero não estar ofendendo ninguem com esta discussão, não é minha intensão, na verdade eu estou aqui pra aprender muito mais que ensinar
abraço,
-
veja uma coisa barata, não existe um processo que seja exclusivo para ser feito a frio. qualquer processo de conformação pode ser feito a frio, inclusive a forja. o que acontece é que a maioria das peças são forjadas a quente pois permite que o material sofra um recozimento o que por sua vez permite que o mateiral seja deformado muitas vezes mais sem romper do que se fosse a frio.
e ductilidade nada mais é do que a forma de expressar a flexibilidade do material. tem até no dicion?rio.
abraços.
