Simulador de aproveitamento de aço
Escolha o material de partida (lingote convencional em grau, tarugo de lingotamento contínuo, barra forjada ou laminada), informe as peças que quer forjar e o grau de redução. O simulador diz onde cortar, quantos lingotes ou barras usar, a redução de cada corte e o aproveitamento em %.
Cálculo por volume constante. As medidas das peças são as do forjado (já com sobremetal de usinagem). Carepa e desponte pelas tabelas da calculadora de forjado livre. Resultado orientativo: o plano de corte final é confirmado pela engenharia no pedido.
Plano de corte
Medidas a partir da ponta maior. Cores = itens.
| Lingote ou barra | Item | Posição do corte | Comprimento | Seção na ponta menor | Massa do corte | Operação | Redução | Situação |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| – | ||||||||
Lingotes de referência
Os três quadrados L-2500, L-2700 e L-3000 são medidas publicadas pela Sidenor (Espanha); os demais são medidas típicas de mercado. Fabricantes brasileiros de lingote para forja, como a Dedini (lingotes de 4,2 a 18,6 t) e a Gerdau Aços Especiais, não publicam as medidas das lingoteiras. Para o seu lingote, escolha "Personalizado" e informe as pontas maior e menor e a altura útil (sem a cabeça).
| Formato | Ponta maior | Ponta menor | Altura útil | Conicidade por lado | Referência |
|---|---|---|---|---|---|
| Quadrado | 537 | 408 | 1.630 | 4,0 % | Sidenor L-2500 |
| Quadrado | 537 | 408 | 1.730 | 3,7 % | Sidenor L-2700 |
| Quadrado | 510 | 350 | 2.000 | 4,0 % | Sidenor L-3000 |
| Redondo | 330 | 290 | 900 | 2,2 % | Medida típica |
| Redondo | 420 | 370 | 1.200 | 2,1 % | Medida típica |
| Quadrado | 300 | 260 | 900 | 2,2 % | Medida típica |
| Quadrado | 400 | 350 | 1.200 | 2,1 % | Medida típica |
| Sextavado | 350 | 310 | 1.000 | 2,0 % | Medida típica |
| Oitavado | 420 | 370 | 1.300 | 1,9 % | Medida típica |
| Oitavado | 500 | 440 | 1.500 | 2,0 % | Medida típica |
| Oitavado | 600 | 530 | 1.800 | 1,9 % | Medida típica |
Redondo: diâmetro. Quadrado, sextavado e oitavado: medida entre faces. Cantos arredondados do lingote não são descontados.
Regras do material de partida
| Origem | Formatos | Conicidade (grau) | Vazio de núcleo? |
|---|---|---|---|
| Fundido: lingotamento convencional (lingote) | Redondo, Quadrado, Sextavado, Oitavado | Sim | Opcional: descarta um redondo de até 70 mm no centro |
| Fundido: lingotamento contínuo (tarugo) | Redondo, Quadrado, Sextavado | Não | Opcional: descarta um redondo de até 70 mm no centro |
| Forjado | Redondo, Quadrado | Não | Não se aplica |
| Laminado | Redondo, Quadrado | Não | Não se aplica |
Fórmulas usadas
| Grandeza | Como calcular | Observação |
|---|---|---|
| Seção útil | A(x) − área do vazio de núcleo | A(x) = k × d(x)²: k = π/4 (redondo), 1 (quadrado), √3/2 (sextavado), 2(√2 − 1) (oitavado); d = diâmetro ou entre faces. |
| Medida ao longo do lingote | d(x) = d₁ + (d₂ − d₁) × x ÷ H | x medido a partir da ponta maior; seção constante no tarugo e na barra. |
| Volume de partida por peça | V forjado × (1 + carepa + desponte) + miolo da furação | Mesmas tabelas da calculadora de forjado livre. |
| Comprimento de corte | L tal que a integral da seção útil de x a x + L = volume de partida | Mais 3 mm de serra por corte. |
| Redução no estiramento | seção útil na ponta menor do corte ÷ seção forjada | Valor conservador: a ponta menor do corte é a de menor seção. |
| Redução no recalque | comprimento do corte ÷ altura forjada | Discos, anéis e peças com seção maior que a de partida. |
| Aproveitamento | massa das peças forjadas ÷ massa dos lingotes ou barras usados | Também mostrado sem a sobra do último lingote ou barra. |
Para uma peça só, com sobremetal de usinagem e esbeltez, use a calculadora de forjado livre. Para o peso de barras e peças, a calculadora de peso. Sobre o serviço, veja forjamento em matriz aberta e as normas de forjados e de ensaios.
Perguntas frequentes
Como calcular o aproveitamento de um lingote para forjamento?
Some o volume de cada peça forjada, acrescente a carepa, o desponte e o miolo da furação, e divida pela seção útil do lingote para achar o comprimento de corte. O aproveitamento é a massa das peças forjadas dividida pela massa dos lingotes ou barras usados. O simulador faz isso peça por peça, com a conicidade do lingote, o vazio de núcleo e o corte de serra.
Por que o lingote convencional tem conicidade?
O lingote é fundido em lingoteira e precisa de conicidade (o "grau") para sair do molde. Por isso a seção muda ao longo da altura: na ponta menor, a mesma massa pede um corte mais comprido e a redução fica menor. O simulador corta a partir da ponta maior e calcula cada corte com a seção real daquele trecho.
O que é vazio de núcleo e quanto se perde?
É a região central do lingote fundido com rechupe e porosidade, que não serve para a peça. Quando há vazio de núcleo, o simulador descarta um redondo de até 70 mm de diâmetro no centro, em todo o comprimento: esse material não conta para o volume das peças nem para a redução.
Qual grau de redução usar?
O padrão é 3:1, a redução mínima usual para fechar a porosidade e refinar o grão de material fundido. Peças críticas podem pedir 4:1 ou mais, conforme a norma ou a especificação do cliente. A redução de cada corte é a seção útil de partida dividida pela seção forjada (estiramento) ou a altura do corte dividida pela altura forjada (recalque).
O que muda entre lingotamento convencional e contínuo?
O lingote convencional tem conicidade e pode ser redondo, quadrado, sextavado ou oitavado. O tarugo de lingotamento contínuo tem seção constante (redondo, quadrado ou sextavado) e é cortado no comprimento que se precisa. Barras forjadas ou laminadas, redondas ou quadradas, também têm seção constante.
Quais perdas o simulador considera?
Vazio de núcleo (quando houver), carepa e desponte pelas mesmas tabelas da calculadora de forjado livre, miolo da furação em anéis e tubos, 3 mm de serra por corte e a sobra que fica no último lingote ou barra.
