Durante a idade média as forjas de metais eram realizadas com troncos de árvores, onde os europeus utilizavam fornos alimentados por lenha para a Forjaria de escudos e armas brancas ou utensílios em geral, época conhecida como Idade dos Metais, mas o uso da a lenha fazia com que o produto não atingisse o ponto de fusão ideal para a forja.
Saiba mais sobre a história da forjaria
Diferentemente da lenha, o carvão (material caro nesta época), permitia que o ferro atingisse altos pontos de fusão e facilitava a conformação dos metais e, consequentemente, contribuía para um melhor acabamento do produto.
Esses processos, onde o ferreiro batia com um martelo sobre o tarugo apoiado em uma bigorna, ainda são usados até hoje, mas em uma escala muito menor.
Este serviço é usualmente utilizado em restaurações de obras de patrimônio cultural, por exemplo, ou por artesãos, que se dedicam a Retificar os mínimos detalhes de obras arquitetônicas de bronze.
No século XIV o carvão vegetal passou a ser escasso, então houve uma substituição pelo carvão mineral, mas seu alto nível de enxofre começou a ser inoportuno no ambiente de trabalho, porque os produtos, que eram forjados pelo carvão mineral, apresentavam certas fragilidades.
Então, o carvão betuminoso passou a ser aquecido em um recipiente hermeticamente fechado, sem combustão, onde as partículas do carvão mineral orgânicas produziam gases que facilitavam sua combustão durante o processo de forja, esse processo é chamado de coqueificação.
Como é feito os processos metalúrgicos na atualidade?
Atualmente, o processo de forja não utiliza mais o carvão vegetal e é muito rara a utilização de carvões minerais em forjas modernas, houve também uma evolução nos fornos utilizados nas etapas de fundição do metal e na modernização de seus processos.
A Metalúrgica, hoje em dia, utiliza o gás natural, propano ou gás liquefeito do petróleo.
Esses combustíveis possibilitam certa facilidade para o manejo dos metais pelos ferreiros, pois, pela válvula de pressão do equipamento a gás, é possível controlar a temperatura do forno construído a partir de um tambor cilíndrico de metal revestido de materiais refratários, onde são realizados os processos de fundição e cristalização dos metais.
Através de chamas de oxiacetileno e oxigênio-propano é possível distribuir melhor o calor no tarugo às áreas aonde o forno a gás não consegue alastrar.
O forno a gás também extinguiu o uso de foles e de ventiladores que eram utilizados para aumentar o calor dos carvões, fazendo que o processo de fusão dos metais seja aperfeiçoado.
Os processos modernos de forjaria estão sendo otimizados por máquinas, e muitas delas, já não necessitam de combustíveis para o resfriamento das ligas metálicas, os chamados processos de conformação a frio.
A robótica industrial vive em seu apogeu, as máquinas que substituíram o ser humano conseguem ser, ainda mais, autônomas por integrarem softwares em seus sistemas, otimizando ainda mais os processos de forjaria a quente ou a frio.
A conformação a frio é o processo que não realiza a fundição (aquecimento), da matéria-prima e realiza o processo de deformação plástica através da compressão.
As peças forjadas a frio não precisam de acabamento, otimizando as etapas dos processos na usinagem.
São mais resistentes do que as peças do método a quente, porque não é necessário submeter o material ao estresse térmico, evitando uma modificação em sua estrutura.
Peças como rosca ou Parafuso, estão sendo feitas por esse método de manufatura a frio, através de máquinas cada vez mais modernas, que otimizam a fabricação desses itens para a utilização dessas peças pelas indústrias em estruturas cada vez mais pesadas.
As máquinas CNC (Controle – ou Comando – Numérico Computadorizado), estão substituindo as máquinas obsoletas de usinagem, otimizando os processos industriais que se integram nos principais processos de deformação a frio ou a quente, como:
- Forjamento;
- Laminação;
- Trefilação;
- Extrusão;
- Corte;
- Dobramento.
Máquinas pneumáticas e hidráulicas (entre outras), estão trabalhando autonomamente através de comandos numéricos, fazendo que itens como Cabides de aço cromado, por exemplo, tenham altos padrões na produção em série, além de uma grande variação quanto a tamanho, formatos e formulações da composição das ligas metálicas.
O torno de repuxo é uma das inúmeras máquinas que estampam os metais a frio, onde os discos planos de aço são comprimidos à alta pressão contra o molde até que se adquira peças metálicas cilíndricas, esféricas e cônicas.
Através dessa técnica de Repuxação de metais (estampagem profunda), poderão ser fabricados em grande escala.
O processo de repuxo de metais possibilita a manufatura em série de itens como luminárias e utensílios domésticos, como por exemplo, um escorredor de macarrão de aço.
Após a fabricação, os itens podem ficar encaixados uniformemente, uns sobre os outros, pois os diâmetros superiores das peças sempre terão dimensões iguais, facilitando o processo de otimização de espaço na produção.