Revisão bibliográfica dos fundamentos dos processos de laminação a frio e a quente e cálculos analítico e numérico dos passes de laminação

Abstract

Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre os principais conceitos relacionados à conformação mecânica, com enfoque no processo de laminação. Inicialmente, foram abordados aspectos como a importância da laminação para a indústria, os conceitos de tensão e deformação, as propriedades mecânicas e microestruturais dos materiais, incluindo discordâncias, tratamentos térmicos e temperatura homóloga. Também foram estudadas as diferenças entre os processos de laminação a quente e a frio, os principais defeitos de laminação e os fundamentos teóricos dos cálculos empregados no dimensionamento dos passos de laminação. Com base na revisão realizada, foi desenvolvido um algoritmo em linguagem Python com o objetivo de automatizar o processo iterativo de cálculo dos passos e da potência de laminação, tornando os cálculos mais rápidos, padronizados e menos suscetíveis a erros. Os resultados demonstram a aplicabilidade da ferramenta computacional como suporte ao estudo e à análise de processos de laminação, evidenciando a integração entre os fundamentos da engenharia mecânica e técnicas de programação.

This work presents a literature review on the main concepts related to metal forming, with a focus on the rolling process. Initially, topics such as the importance of rolling to industry, the concepts of stress and strain, the mechanical and microstructural properties of materials, including dislocations, heat treatments, and homologous temperature, were addressed. The differences between hot rolling and cold rolling processes, the main rolling defects, and the theoretical foundations of the calculations used in rolling pass design were also studied. Based on the literature review, a Python algorithm was developed to automate the iterative calculation process of rolling passes and rolling power, making the calculations faster, standardized, and less susceptible to errors. The results obtained confirm the empirical observation that the percentage reduction during rolling is proportional to the separation force; specifically, the greatest reductions occur during roughing—associated with higher load levels—as the number of passes increases. The opposite trend is observed during finishing passes. The results demonstrate the applicability of the computational tool as a support for the study and analysis of rolling processes, highlighting the integration of mechanical engineering fundamentals with programming techniques.