O que são bobinas de aço? Usos, cálculo de peso e laminadas a quente e a frio

1.0 Definição de bobina de aço

O aço é amplamente utilizado na indústria, engenharia e construção devido à sua alta resistência à tração, flexibilidade e baixo custo. Dentre suas diversas formas, a bobina de aço é uma das mais comuns e amplamente utilizadas.

Uma bobina de aço é um rolo cilíndrico de chapa de aço produzido por laminação a quente ou a frio até uma espessura específica, sendo então enrolado em bobinas para facilitar o transporte, o armazenamento e o processamento posterior. Durante a produção, as placas de aço passam por laminadores contínuos, são reduzidas a chapas finas e, em seguida, bobinadas. A superfície das bobinas de aço pode ser lisa ou nervurada, oferecendo boa ductilidade e resistência.

1.1 Processos comuns de produção de bobinas de aço

A laminação a frio é especialmente adequada para aços inoxidáveis, como 304 e graus 316, que exigem excelente acabamento de superfície, precisão dimensional e resistência à corrosão para uso em aplicações exigentes.

A produção de bobinas de aço envolve vários processos principais, cada um afetando as propriedades e aplicações da bobina:

• Laminação a quente:As placas de aço são aquecidas acima da temperatura de recristalização (cerca de 1100°C) e passam por laminadores para reduzir a espessura antes de serem bobinadas.
  • Características: Alta eficiência de produção, menor custo, adequado para bobinas mais espessas. A superfície geralmente apresenta incrustações, com menor precisão dimensional.
  • Aplicações:Construção, pontes e máquinas onde tolerâncias rigorosas não são necessárias.

• Laminação a frio:As bobinas laminadas a quente são posteriormente laminadas à temperatura ambiente para reduzir a espessura e melhorar a qualidade e a precisão da superfície.
  • Características: Superfície lisa, tolerâncias dimensionais mais rigorosas, maior resistência e dureza. Adequado para aplicações de precisão.
  • Aplicações: Automotivo, eletrodomésticos e eletrônicos que exigem alta qualidade de superfície.

• Recozimento:Bobinas laminadas a frio são aquecidas e resfriadas lentamente para melhorar a ductilidade e a tenacidade, ao mesmo tempo em que aliviam o estresse interno.
  • Propósito: Aumenta a conformabilidade e torna o material mais fácil de processar em operações de estampagem ou conformação.

• Tratamento de superfície:Processos como galvanização ou eletroestanhagem são usados para aumentar a resistência à corrosão e expandir o uso.
  • Características: Maior durabilidade e resistência à corrosão, ideal para indústrias com requisitos ambientais ou de desempenho especiais

1.2 Comparação de diferentes tipos de bobinas de aço: definições, características e aplicações

Entre bobinas laminadas a frio e galvanizadas, os aços inoxidáveis 304 e 316 são comumente usados quando são necessários padrões superiores de resistência à corrosão e higiene, como em processamento de alimentos, equipamentos marítimos e médicos.

A tabela abaixo descreve as definições, principais características e aplicações típicas dos tipos comuns de bobinas de aço. Essa comparação ajuda a identificar a bobina mais adequada para necessidades específicas, oferecendo orientação para a seleção de materiais e otimização da aplicação.

1.3 Graus e desempenho de bobinas de aço

O desempenho das bobinas de aço depende do tipo de aço utilizado. Diferentes tipos apresentam propriedades mecânicas e químicas variadas.

Vantagens das bobinas de aço

As bobinas de aço oferecem vários benefícios, o que as torna populares em vários setores:

• Alta durabilidade
• Excelente resistência ao calor
• Baixos custos de manutenção
• Fácil de transportar e processar
• Econômico com ótimo valor
• Pode ser desenrolado, cortado e fendido conforme necessário

1.4 Diferença entre bobinas de aço e chapas de aço

Ao contrário das chapas de aço, que permanecem planas, as bobinas de aço são chapas contínuas enroladas em rolos cilíndricos. Esse formato simplifica o transporte e permite processamentos flexíveis, como desenrolamento, corte e laminação, aumentando significativamente a eficiência e a versatilidade.

1.5 Aplicações de bobinas de aço

Graças às suas excelentes propriedades físicas e químicas, as bobinas de aço são amplamente utilizadas nos setores de eletrônica, automotivo, construção civil, embalagens, máquinas e energia. Elas atendem às demandas de resistência, resistência ao calor, resistência à corrosão e processamento de precisão. Sua reciclabilidade e custo-benefício tornam as bobinas de aço essenciais na indústria moderna.

2.0 O que é bobina de aço laminada a quente?

A bobina de aço laminada a quente é produzida pela laminação de tarugos de aço aquecidos em altas temperaturas até a espessura desejada. É comumente usada onde a precisão não é crítica e tamanhos maiores ou chapas mais espessas são necessários, como em construções e trilhos ferroviários.

2.1 Visão geral do processo de laminação a quente

A laminação a quente envolve o processamento de tarugos de aço a temperaturas acima de 927 °C (1.700 °F), que é mais alta do que a temperatura de recristalização do aço, facilitando sua conformação. O processo inclui:

• Aquecimento de tarugos de aço a altas temperaturas;
• Passando-os repetidamente por rolos para reduzir a espessura;
• Resfriar as placas naturalmente e depois enrolá-las em rolos ou cortá-las em folhas e barras.

Como o aço esfria naturalmente, pode ocorrer leve encolhimento e deformação, resultando em menor precisão dimensional.

2.2 Características típicas do aço laminado a quente

• Superfície escamosa: geralmente coberta com incrustações de óxido, removíveis por decapagem ou jato de areia;
• Bordas arredondadas: as bordas são ligeiramente rombas devido à expansão e contração térmicas;
• Leve deformação: pode deformar durante o resfriamento;
• Boa ductilidade: fácil de moldar em vários formatos;
• Baixa precisão dimensional: não é adequado para componentes de precisão;
• Sem estresse: o resfriamento natural evita tensões residuais de têmpera ou encruamento.

3.0 O que é aço laminado a frio?

A bobina de aço laminada a frio é produzida por processamento adicional de aço laminado a quente à temperatura ambiente, resultando em maior precisão e qualidade superficial superior. O processo também pode incluir recozimento e revenimento, resultando em aço mais fino e flexível, amplamente utilizado em aplicações que exigem tolerâncias rigorosas e superfícies finas.

3.1 Processo de laminação a frio

O aço laminado a frio é produzido pela laminação de aço laminado a quente, totalmente resfriado, à temperatura ambiente. O processo inclui:

• Laminação a frio da chapa metálica entre rolos;
• Processos de acabamento adicionais, como usinagem, retificação e polimento para melhorar a precisão dimensional e o acabamento da superfície.

3.2 Características típicas da bobina de aço laminada a frio

• Superfície lisa com toque levemente oleoso;
• Bordas nítidas e claras com tolerâncias dimensionais mais rigorosas;
• Tiras e tubos quadrados com boa concentricidade e retidão;
• Estrutura uniforme e excelente aparência.

3.3 Vantagens de desempenho do aço laminado a frio

• Maior resistência: aproximadamente 20% mais forte que o aço laminado a quente, adequado para aplicações de alto estresse;
• Maior precisão: dimensionalmente estável após a formação, processamento secundário mínimo necessário;
• Superfície superior: brilhante, sem ferrugem, sem incrustações de óxido, ideal para aplicações com altas demandas de superfície;
• Boa ductilidade: excelente plasticidade, adequada para alongamento moderado.

4.0 Qual é o peso de uma bobina de aço?

O peso de uma bobina de aço é geralmente medido em toneladas ou libras. É calculado multiplicando-se o comprimento, a largura e a espessura da bobina pela densidade do aço. Como diferentes tipos de aço têm densidades ligeiramente diferentes, o peso das bobinas de aço pode variar. Saber o peso com precisão ajuda no planejamento do transporte e no controle de custos.

Fórmula de cálculo de peso:

Peso = Comprimento × Largura × Espessura × Densidade do Aço

• Comprimento, largura e espessura referem-se às dimensões da bobina, normalmente medidas em metros ou milímetros.
• A densidade do aço é geralmente de cerca de 7,85 g/cm³ (ou 7850 kg/m³), mas pode variar ligeiramente dependendo do tipo de aço.

Exemplo:

Uma bobina de aço com comprimento de 10 m, largura de 1 m e espessura de 0,005 m (5 mm) pesa aproximadamente:

10×1×0,005×7850=392,5 kg

Portanto, o peso da bobina de aço pode variar significativamente dependendo do seu tamanho e material. Entender o peso da bobina é essencial para o transporte, armazenamento e planejamento da produção.

5.0 Transporte e Medição de Bobinas de Aço

Transporte

Devido ao seu peso e grande volume, as bobinas de aço exigem um manuseio cuidadoso durante o transporte. Em fábricas ou armazéns, guindastes e empilhadeiras são comumente utilizados. Para o transporte de longa distância, são utilizados caminhões plataforma, trens ou navios especializados, projetados para bobinas de aço. Como as bobinas são cilíndricas, elas devem ser fixadas com segurança por meio de cintas, cabos de aço ou outros dispositivos de retenção para evitar que rolem ou se movam durante o transporte, garantindo a segurança.

Medição de Dimensão

O tamanho da bobina de aço é normalmente descrito usando os seguintes parâmetros:

• Largura: Largura plana da chapa de aço desenrolada, que determina o tamanho transversal máximo do material.
• Espessura: A espessura de uma única camada de aço, geralmente medida em milímetros ou polegadas.
• Comprimento: Comprimento total quando a bobina está totalmente desenrolada, usado para estimar a quantidade de aço disponível.
• Diâmetro externo (DE): O diâmetro da camada mais externa da bobina, que afeta o manuseio e a compatibilidade da máquina.
• Diâmetro interno (ID): O diâmetro do núcleo da bobina, importante para compatibilidade do equipamento e estabilidade de transporte.

6.0 Perguntas frequentes sobre bobinas de aço: segurança, temperatura, tipos e usos explicados

Referências:

https://www.reliance-foundry.com/blog/hot-vs-cold-rolled-steel?srsltid=AfmBOopy_YcPYfcWO9YFZWDGLkONTyVYDxRils2WuUCzVTzKJRc0lz1H

https://blog.tatanexarc.com/da/steel-coil-definition-and-classification/