Este trabalho descreve o processo de estampagem a quente comumente denominado press hardening, bem como aborda os principais tópicos de pesquisa e os atuais desenvolvimentos relacionados a ela e realizados no cluster de excelência em Chemnitz, Alemanha. Além disso, são abordados o potencial desta tecnologia no Brasil e a cooperação dos setores envolvidos.

É possível projetar juntas brasadas confeccionadas sob baixo aporte de calor que apresentem alta resistência à fadiga entre chapas de aço e materiais mistos, como aço e alumínio, desde que sejam selecionados os parâmetros corretos do processo de brasagem. A seleção de um tipo de cálculo adequado requer a consideração do esforço envolvido na execução dessa operação. Os conceitos otimizados de tensão nominal, que consideram a geometria da junta soldada, e a ampliada tensão no entalhe, usando os valores reais dos raios de soldagem, mostraram-se adequados. Os usuários dispõem de formulações em função da combinação selecionada para os membros da junta e do material de adição adequado para a brasagem. Além disso, deve-se observar que todas as influências decorrentes do processo de fabricação já foram consideradas ao usar corpos de prova com formato similar ao dos componentes reais.

A previsão de falhas em componentes estruturais é essencial para viabilizar o projeto de peças industriais feitas a partir de chapas metálicas. Portanto, a previsão precisa dos danos que precedem as trincas permite o prolongamento dos limites de conformação pela estratégia de manufatura formulada com base nos resultados de simulações. O modelo apresentado na primeira parte deste trabalho (Corte e Conformação de Metais, edição 132, abril de 2016) foi aplicado para prever a ocorrência de trincas durante a estampagem profunda de uma peça usando matriz em formato de cruz, cuja capacidade foi demonstrada pela comparação de experimentos. A segunda parte deste trabalho trata da previsão de falhas devido à ocorrência de trincas. Foi observado em particular que a melhoria dos resultados da simulação em termos da previsão de falha pode ser atribuída ao fato de ter sido considerado o efeito dos estados de tensão de compressão sobre a evolução do dano. Em uma segunda aplicação foram analisados os limites de conformação num processo de dobramento ao ar usando o mesmo modelo de dano

O desenvolvimento de fontes de laser de Nd:YAG com pulso modulável tornou possível variar o aporte de energia, tanto na forma de gradientes de potência como na modulação dela sobre curtas escalas de tempo. Assim, é possível adaptar as condições de acoplamento pela superelevação da potência do feixe de laser no início do pulso e influenciar dinamicamente o aporte de energia sobre o componente que está sendo soldado. Esta tecnologia vem sendo utilizada nas áreas médica e de transformação de energia solar, bem como na indústria relojoeira, em função dos materiais utilizados em suas aplicações. A liberdade de modulação estende-se desde o formato retangular normal, passando pela forma “térmica” (formato de pulso constante na região principal), em que ocorre queda contínua de potência, até seu formato “metalúrgico” (formato de pulso variável na região principal), que se caracteriza pela modulação arbitrária da potência sobre curtas escalas de tempo.

Devido às suas propriedades físicas peculiares, os aços TWIP (twinning-induced plasticity), que apresentam plasticidade induzida por maclação, bem como altos teores de manganês, têm alto potencial para uso em construções leves que requeiram maior resistência como, por exemplo, as voltadas para o setor de transportes. A soldagem a ponto por resistência elétrica desses aços pode levar à formação de trincas a quente no botão de solda. No caso do projeto de liga Fe-Mn-Al-Si as trincas podem, sob condições laboratoriais, alcançar até 50% do diâmetro do botão de solda, iniciando a partir do centro da junta. Foram confeccionadas juntas soldadas a ponto que continham defeitos de diferentes tamanhos, que foram submetidas a condições quase estáticas e de cargas cíclicas. Foi constatada uma queda significativa da resistência mecânica das que possuíam trincas com tamanho acima de 50% do diâmetro do botão de solda, além de uma diminuição de 20% da força de amplitude que pode ser suportada.

Este trabalho apresenta um equipamento desenvolvido no setor de P&D da Bruning Tecnometal Ltda., voltado para a simulação de fenômenos tribológicos observados na conformação de chapas metálicas. Foram realizados ensaios sob quatro condições diferentes de lubrificação, sendo uma delas sem esse preparo. O lubrificante utilizado foi o Ferrocote 214 M da fabricante Quaker e o material da ferramenta utilizada foi o VF 800AT. Os corpos de prova foram retirados de uma bobina laminada a frio NBR 5915, na condição decapada e oleada. Houve diferença no valor do coeficiente de atrito e no surgimento de desgaste adesivo nas ferramentas, mostrando que a lubrificação influencia significativamente a vida útil da ferramenta.

A soldagem por feixe de elétrons usando múltiplas poças de fusão simultâneas oferece a possibilidade de estabelecer diferentes taxas de resfriamento para um único metal de soldagem. Durante o processamento de aços duplex, os quais se caracterizam pela transformação de fases na faixa de temperatura entre 1.200°C e 800°C, é possível exercer considerável influência sobre as características da junta soldada usando uma técnica específica. Este trabalho apresenta a tecnologia de múltiplas poças de fusão que foi desenvolvida para a soldagem de componentes com paredes espessas feitos com aço duplex, que dispensa o uso de material de adição ou tratamento térmico posterior, bem como uma análise sobre a caracterização de propriedades microestruturais, tecnológicas e mecânicas das juntas confeccionadas.

Os aços avançados de alta resistência mecânica (advanced high strength steels, AHSS) são amplamente aplicados na confecção de peças estruturais automotivas devido às vantagens que oferecem como, por exemplo, baixo peso e bom desempenho no caso de colisões, mesmo havendo desafios associados à sua conformação e interação com outros materiais. Para que eles sejam efetivamente usados em processos de conformação, é necessário investigar os limites de sua conformabilidade durante todo o processo. Ensaios padronizados, como as curvas limites de conformação, não atendem plenamente a essas necessidades. Portanto, são preferidos modelos de dano cumulativo, acoplados ou não. Neste trabalho é apresentada uma metodologia para a previsão de falhas em ambiente industrial usando a mecânica de dano contínuo (continuum damage mechanics, CDM). A primeira parte deste trabalho enfatiza os conceitos de modelamento, caracterização do material e identificação de parâmetros. A segunda parte, a ser publicada na próxima edição, abordará as propriedades elásticas desses aços e os parâmetros para a conformação deles.