Processo de Laminação: Quais os Tipos e Como é Desenvolvido?

A laminação é um processo fundamental na conformação de materiais metálicos, desempenhando um papel importante nas metalúrgicas. Essa técnica consiste em submeter o metal a um ou mais pares de rolos, visando reduzir e uniformizar sua espessura. Esse processo é amplamente utilizado não só em metais ferrosos, mas também em não ferrosos como o alumínio, que possui propriedades únicas que o destacam em muitas aplicações industriais.Esse processo também é realizado com o alumínio, um metal leve, macio e resistente que possui ainda outros atributos que o colocam como um dos mais utilizados em todo o mundo, como sua: 

• Elevada condução de energia;
• Impermeabilidade;
• Opacidade;
• Beleza;
• Durabilidade,
• Maleabilidade e soldabilidade;
• Resistência à corrosão;
• Dureza;
• Possibilidade de muitos acabamentos;
• Infinitamente reciclável. 

A popularização do alumínio é perceptível em todo o planeta, uma vez que esse material une a sustentabilidade a menores custos de manutenção. Além disso, a leveza e resistência à corrosão tornam o alumínio ideal para setores como automotivo, aeronáutico e construção civil, onde a demanda por materiais sustentáveis e duráveis continua a crescer.

De acordo com um estudo realizado pelo Instituto Internacional do Alumínio, o consumo desse material, que no ano de 2020 atingiu 86,2 milhões de toneladas, deverá alcançar no ano de 2030 a expressiva marca de 119,5 milhões, ou seja, um crescimento de 40%.

Neste artigo, você vai entender as vantagens do processo de laminação do alumínio. Continue a leitura abaixo e confira!

O que é a laminação?

Na fabricação de metais, a laminação desempenha um grande papel no processo de modelagem, no qual o material metálico é conduzido entre pares de rolos e em direções opostas, girando em torno de seus próprios eixos, contribuindo assim para a formação desejada do material metálico.

Essa abordagem proporciona não apenas a conformação dimensional desejada, mas também melhora a estrutura interna do metal, conferindo-lhe propriedades mecânicas e características específicas. Ao passar pelos rolos de laminação, o material sofre um refinamento da estrutura cristalina, o que melhora sua resistência e tenacidade, características essenciais para aplicações em ambientes agressivos.

Como é feito o processo de laminação?

O processo de laminação ocorre a partir da fundição de um slab, ou seja, um grande bloco de alumínio que pode ter dimensões de 1100 X 1700 X 5000 milímetros. O slab pode ser produzido em diversas ligas de alumínio, dependendo da aplicação final desejada. Ele é projetado para não conter porosidades, garantindo maior qualidade e homogeneidade nas etapas subsequentes.

Para fabricar chapas laminadas, o slab é aquecido e colocado em uma mesa com rolos de deslizamento até chegar ao processo de laminação.

Através dos rolos, a peça é trabalhada para ocorrer a diminuição da sua espessura, aumentando o seu comprimento.

Como exemplo: é possível, a partir de um bloco 580 X 1700 X 3000 milímetros, obter várias chapas de 5 X 1700 X 3000 milímetros.

Nota-se, portanto, que esse processo possibilita um alto alongamento do alumínio. Assim, sua espessura pode chegar a até mesmo 1 milímetro. Esse alongamento é uma das principais vantagens da laminação, permitindo que materiais mais finos e leves sejam produzidos sem perder a resistência.Essa ação permite que o metal passe por um processo de endurecimento ou amolecimento, atendendo necessidades específicas de sua utilização.

Panorama global do mercado de alumínio

O mercado global de alumínio está em ascensão, especialmente com a demanda crescente em setores como transporte, embalagens e construção. A sustentabilidade e a reciclabilidade do alumínio impulsionam seu uso em diversas indústrias. A previsão é de que até 2030, a demanda global cresça consideravelmente, impulsionada por políticas ambientais e econômicas que favorecem o uso de materiais recicláveis como o alumínio.

Tipos de processo de laminação

O procedimento de Laminação compreende essencialmente em duas modalidades: 

• Laminação a quente: Aqui, os materiais são previamente aquecidos até atingirem o ponto de maleabilidade,
• Laminação a frio: Já a laminação a frio geralmente se desenrola como uma etapa subsequente à laminação a quente, funcionando como uma atividade complementar. 

A distinção principal entre esses dois métodos está ligada à temperatura inicial dos materiais ao ingressarem no laminador.

Em suma, no processo de laminação a quente, os materiais são aquecidos previamente até atingirem um ponto de maleabilidade que permita a conformação plástica das peças de trabalho.

Já no processo de laminação a frio, o processo ocorre em temperatura ambiente, resultando em uma menor maleabilidade e plasticidade das peças de trabalho devido à ausência de aquecimento prévio. A laminação a frio proporciona maior precisão dimensional e acabamento superficial mais refinado, sendo amplamente usada em aplicações que exigem tolerâncias rigorosas, como na produção de chapas finas.

Essa diferenciação térmica entre os dois métodos destaca-se como um fator fundamental na obtenção de propriedades específicas nos produtos finais, evidenciando a importância estratégica de cada abordagem na indústria siderúrgica.

Processo de laminação a quente

O processo de laminação a quente é uma técnica de transformação realizada em elevadas temperaturas, superiores à temperatura de recristalização do aço, geralmente acima de 927° C. 

Esse método aproveita a maleabilidade do metal durante a passagem entre os cilindros laminadores, permitindo a obtenção de perfis dimensionais específicos, como planos, quadrados, redondos, conforme as exigências do projeto da peça.

O controle preciso da temperatura e do tempo de aquecimento é essencial para garantir que as peças alcancem as condições ideais de laminação e transformação dimensional, sem comprometer suas características mecânicas fundamentais. 

Os produtos resultantes da laminação a quente são amplamente utilizados em diversas indústrias, incluindo automotiva, rodoviária, ferroviária, construção civil, mineração, entre outras, destacando-se como componentes essenciais nessas aplicações industriais. Um dos produtos mais comuns da laminação a quente é o aço estrutural, que forma a base de muitas construções e infraestruturas modernas.Por fim, a laminação a quente reduz significativamente o consumo de energia, o que acaba contribuindo com a diminuição dos custos operacionais.

Sustentabilidade no processo de laminação

O processo de laminação, especialmente o de alumínio, tem uma forte relação com a sustentabilidade. A laminação permite a produção de chapas mais finas e leves, o que reduz a quantidade de material necessário em diversas aplicações, economizando recursos e energia. Além disso, o alumínio pode ser reciclado infinitamente sem perder suas propriedades, o que diminui significativamente a extração de matéria-prima e o impacto ambiental.

Processo de laminação a frio

O processo de laminação a frio é realizado com produtos semiacabados, nos quais as peças já passaram pelo estágio de laminação a quente. Essa etapa ocorre em temperatura ambiente, abaixo da temperatura de recristalização do material.

Devido à resistência aumentada à deformação plástica do aço nesse contexto, a laminação a frio não pode ser executada com a mesma intensidade observada na laminação a quente. Consequentemente, a redução da área de seção é mais limitada. Uma das grandes vantagens da laminação a frio é a melhoria na precisão dimensional do produto final, além do acabamento superficial superior. Isso faz com que a laminação a frio seja preferida em aplicações onde o controle rigoroso da espessura e aparência é crucial, como em indústrias eletrônicas e automotivas.

Aplicações do alumínio laminado

O alumínio laminado encontra aplicações críticas em diversos setores industriais. No setor automotivo, ele é usado para a fabricação de painéis de carroceria, que precisam ser leves e resistentes à corrosão. 

Na construção civil, chapas laminadas de alumínio são amplamente empregadas em coberturas e fachadas por sua durabilidade e estética. Já no setor de embalagens, o alumínio laminado é utilizado para garantir a conservação de alimentos e bebidas devido à sua propriedade de barreira contra luz e umidade.

Vantagens do processo de laminação

Como vimos, o processo de laminação possibilita a criação de variados materiais utilizados nas mais diversas aplicações do cotidiano humano. Seja para a produção de itens domésticos ou grandes estruturas industriais, a laminação está presente em nossa vida diária de maneiras muitas vezes invisíveis, mas essenciais.

Por isso, a facilidade para dobras e calandragem é uma das principais vantagens desse modelo, aumentando a formalidade e melhorando o desempenho no processamento de metais.  A laminação também é fundamental na produção de metais para embalagens, como as folhas de alumínio usadas em embalagens alimentícias, que garantem alta proteção e durabilidade. A anodização é outro processo interessante de ser aplicado em metais laminados, permitindo a oxidação superficial e a formação de uma camada protetora das peças metálicas.

As possibilidades na diminuição das espessuras do alumínio é outro fator importante que possibilita a sua utilização em muitos produtos e objetos.

O que são os laminadores e cilindros de laminação

O equipamento central no processo de laminação recebe o nome de “Laminador”. Ele consiste em conjuntos de cilindros de laminação, mancais e um mecanismo que fornece a energia necessária para o giro contínuo dos cilindros. O tipo mais simples é o laminador duo, em que dois cilindros de laminação, com diâmetros idênticos, se movem na mesma direção.

Além disso, existem os laminadores duo reversíveis, nos quais o material pode ser movido para frente e para trás entre os cilindros, que têm a capacidade de inverter o sentido de rotação. Além dessas opções, há laminadores com mais de dois cilindros, como os triplos (3 cilindros) e quádruplos (4 cilindros), e os laminadores agrupados, nos quais vários cilindros garantem um contato constante com a superfície das peças de trabalho durante o processo de laminação.

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