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Conformação por explosão

10 de Março, 2015

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Apesar do nome um pouco aterrorizante, é um processo ainda em uso e que confere às peças propriedades únicas ao componente, somente alcançáveis desta forma.

 

A literatura existente sobre conformação por explosão remonta aos anos 50, porém o processo é sabidamente mais antigo. E, nada mais apropriado, foi descoberto durante a guerra (assim como a soldagem por explosão). Notou-se que após uma explosão uma chapa que estivesse nos arredores da explosão ficava moldada a qualquer coisa que estivesse atrás dela. Caso a explosão fosse muito forte, ocorria até a soldagem da chapa com outro metal. Após alguns testes descobriu-se que era possível conformar geometrias extremamente complexas. Também as propriedades de resistência mecânica do componentes ficavam excelentes.

 

Uma das razões disso acontecer é que a curva de escoamento de um metal varia com a velocidade de deformação. Altas taxas de deformação puxam a curva Tensão de escoamento vs. Grau de deformação para cima. Assim sendo, a peça final terá uma resistência mecânica muito maior do que o material original e também maior do que o que se consegue com processos convencionais. A onda de choque da explosão faz com que a chapa "grude" na matriz, copiando até os menores detalhes. Obviamente não é um processo apropriado para alta produção. É realizado dentro de tanques com água, de forma a limitar a explosão a um espaço apropriado.

 

Cabine de avião é fabricada com tecnologia a explosão

 

Tecnologia de reator de fusão

Quando começaram a fabricar peças para reatores de fusão nuclear, os engenheiros logo viram que as técnicas tradicionais de fabricação não seriam suficientes.

 

No interior desses reatores, devido aos fortíssimos campos magnéticos, ao contato com o plasma e temperaturas que se pretende igualar às temperaturas das estrelas, os materiais não podem ter os mínimos defeitos.

 

E, quando se usa uma prensa para forçar um metal assumir um determinado formato - a técnica tradicional usada em estamparia -, por melhor que seja a qualidade resultante, a peça sempre apresenta microfraturas e, devido ao estresse, uma resistência menor do que a resistência do material original.

 

Em 1998, um grupo de engenheiros do Instituto TNO, da Holanda, surgiu com uma ideia radical: substituir a prensa por uma explosão.

 

Estamparia por explosão

A nova tecnologia de conformação teve um sucesso igualmente explosivo: a qualidade das peças produzidas pela estamparia a explosão era muito superior à qualidade das peças prensadas, o que tornou a técnica interessante para muitas aplicações além dos reatores de fusão.

 

A técnica consiste em submeter o metal a uma onda de choque. "Nós colocamos as placas de metal em cima de um molde, dentro de um tanque com água," explica Hugo Groeneveld, um dos criadores da técnica de conformação explosiva.

 

"A seguir, nós detonamos explosivos com alta precisão, e as ondas de choque geradas sobre a água pressionam o metal em cada detalhe da forma desejada. Usando esta técnica nós podemos fazer peças com desenhos incrivelmente complexos," afirma.

 

Fonte: Metal + Forma