Apesar de ser a primeira máquina de forjamento depois do ferreiro, atualmente os martelos voltaram a ganhar destaque. Há 20 anos, durante um breve período, martelos pequenos, encapsulados, com acionamento hidráulico e comando CNC para um forjamento de precisão de peças específicas e pequenos lotes, sugeriram uma renovação dos martelos como máquinas de forjaria, o que não aconteceu.
Hoje os grandes martelos de contragolpe e acionamento pneumático ganharam destaque para o forjamento com manipulação robótica dos tarugos e dos forjados de eixos dianteiros de caminhões e virabrequins marítimos. A necessidade, porém de virabrequins ainda maiores para motores a diesel de petroleiros e outros navios de grande porte exigiram a construção de martelos de contragolpe de capacidades inatingíveis para prensas mecânicas, o até então objeto da atenção de todo o mundo da indústria de forjaria.
Esta reviravolta tornou necessária a adoção de técnicas e tecnologias modernas, até então focadas nas prensas, para estes martelos. A lubrificação das matrizes destes grandes martelos, até então domínio de materiais pouco amigáveis ao meio ambiente, como serragem e óleo combustível com grafite em pó misturado, teve que ser repensada. Não só os produtos químicos em si, como também os sistemas de aplicação.
Sabemos que a lubrificação das matrizes, em geral, visa principalmente dois aspectos: a lubrificação propriamente dita, que é o lubrificante oferecer um baixo coeficiente de atrito ao escoamento da geratriz sobre a matriz e o desmolde, que garante a remoção da geratriz da matriz sem arrancamento de partículas de uma ou de outra parte (Figura 1). Produtos à base d’água também proporcionam uma redução de temperatura da superfície da matriz, pois para a evaporação da água há necessidade de calor, retirada da superfície de trabalho, abaixando assim sua temperatura.
No caso dos martelos, a prioridade é outra. A ausência de pinos extratores (por motivos construtivos específicos deste tipo de máquina) implica em que os produtos que participam do forjamento sejam capazes de produzir um assim chamado “lift” evitando que as geratrizes fiquem aderidas às matrizes inferiores ou superiores, através de uma geração de gases que se forma na interface entre as gravuras e as geratrizes e assim as expilam das gravuras.
A Figura 2 mostra um martelo de contragolpe de acionamento pneumático atual muito difundido no mundo. O forjamento em matriz precisa de um complicado sistema de lubrificação para que as peças não fiquem presas à matriz superior durante os golpes. Óleo combustível (em geral o óleo combustível usado nos fornos de aquecimento dos tarugos) com grafite e serragem para a matriz superior foram os materiais que se estabeleceram em meados do século passado para este tipo de forjamento.
Na Figura 2 vemos as grandes quantidades de serragem que eram usadas no forjamento. Ao lado do operador da esquerda uma bandeja enorme ficava bem à mão para que ele pudesse arremessar punhados de serragem entre os golpes na matriz aberta. Provavelmente mais uma bandeja igual do outro lado onde o operador à direita está espreitando. No fundo atrás dele vemos as dunas de serragem que esperam para ser despejadas no martelo. O problema maior da serragem é que uma grande parte cai no poço do martelo e ali, como qualquer madeira, acaba apodrecendo e exala mau cheiro.
Mais tarde algumas variantes destes materiais foram introduzidas. A mais importante delas, sem dúvida, a utilização de água pulverizada para o controle de temperatura superficial das matrizes. Para isso foram desenvolvidas pistolas de pulverização de grande calibre para dar conta da grande quantidade de calor aportada pelo forjamento de tarugos de mais de 100kg a 1250°C. Depois, em algumas forjarias, para as matrizes inferiores, no lugar do óleo com grafite começou-se a usar dispersões de grafite em água. Mais uma vez desenvolveu-se uma pistola de pulverização de grande calibre de dupla função para aplicar antes, a água de pulverização e em seguida o grafite.
Na matriz de cima, entre os golpes era usual, e ainda continua no mundo inteiro, os operadores jogarem punhados de serragem que explode em contato com o aço em brasa e gera gases. Os operadores mostravam muita prática no “jogar” serragem. A serragem, que no início era apenas um resíduo indesejável de serraria e que quando solicitada pelas forjarias era entregue com muito gosto para se ver livre do estorvo, teve alguma “evolução”. Uma forjaria começou a solicitar um determinado tipo de serragem, ou seja, de uma determinada madeira! Os operadores molhavam a serragem para que ela tivesse um certo “peso” ao ser arremessada entre as matrizes, já que a explosão do óleo e as chamas provocavam uma pressão interna ao volume entre as matrizes que poderiam impedir a “penetração” do punhado de serragem.
Mas, qual o objetivo da serragem no processo de forjamento em martelos de grande porte?
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