Forjamento: o que é, tipos e como funciona na indústria


Atualizado em 24/04/25 - Escrito por Thiago Leão com colaboração de João Pedro na(s) categoria(s): Engenharia de produto / Produção

Programação da produção

Forjamento é uma técnica de conformação de metais que funciona a partir de golpeamentos com martelo ou esforço de compressão sobre a peça, normalmente precedidos de aquecimento do material.

A forja é uma técnica milenar. No passado, era usada para fabricar espada e armaduras. Hoje, é parte da indústria metalúrgica e usada para chegar em produtos mais modernos. Por exemplo, peças de máquinas e certas ferramentas.

Esse processo normalmente é aplicado em conjunto com outros, com usinagem e torneamento, para dar acabamento ao material. Conhecê-lo é importante para profissionais da indústria e estudantes de áreas afins, como engenharias e até mesmo administração (para gerir uma fábrica metalúrgica).

Saiba tudo abaixo, faça uma boa leitura.

Forjamento: o que é, tipos e como funciona na indústria

O que é o forjamento?

Forjamento é um processo de conformação de materiais. Pode ser a frio, morno ou a quente. Baseia-se em usar compressão localizada ou batidas com martelos até o material atingir a forma desejada. Para lembrete e referência, quando você vê alguém fabricando uma espada em um filme, a parte de pegar a peça quente e bater na mesma é o forjamento.

Para ilustrar melhor, veja um exemplo prático de uma forja sendo utilizada na fabricação de uma espada:

https://www.youtube.com/shorts/Yfd9KxyAfNA

Essa técnica tem milênios de existência. Foi usada para espadas, armaduras, címbalos, jóias, entre outros itens mais primários. Hoje é aplicado também para fabricar peças de máquinas, mecanismos complexos e outros itens.

É comum usar a forja sempre que for necessário desenvolver peças de metal com alta resistência. O molde gerado pela forja garante uma forma permanente, sem rachaduras. Como consequência, aumenta-se a resistência e a durabilidade da peça.

Por que o forjamento é importante?

O forjamento é uma técnica de conformação de materiais extremamente importante para a história da humanidade e para a prática metalúrgica hoje em dia. Isso porque ela permite o molde de metais em formas simples ou complexas sem rachaduras e com alta plasticidade, permitindo um trabalho versátil, duro e resistente.

Sem a forja, a humanidade jamais teria chegado ao patamar evolutivo que chegou hoje. Tudo o que é feito de metal ao seu redor passou por forjamento ou usinagem. Não só nossa história como civilização não seria a mesma, mas como o nosso dia a dia ainda depende dessa técnica.

Na prática: onde a indústria usa a forja?

A forja é uma técnica extremamente versátil e pode ser usada em várias áreas da manufatura e da indústria. Dificilmente será usado para espadas em escala industrial, por exemplo, mas acervos de museus, historiadores, entusiastas e outros raros casos, ainda podem motivar essa fabricação.

Também é possível ver a forja em fazendas ou na indústria agropecuária ao fabricar ferraduras para os animais.

Na indústria metalúrgica e suas tangentes, a forja é usada para peças críticas de uma aeronave, como turbinas e trem de pouso, para partes da carroceria de um carro, na fabricação de ferramentas de metal diversas, entre outras.

O que é uma forja?

A forja é o ambiente onde se realiza o forjamento e outros processos de transformação ou conformação de materiais auxiliares. Em um local como esse, você provavelmente encontrará fornos, caldeiras, água para resfriamento, e ferramentas de usinagem e refino de peças.

Veja três tipos de forja:

Forja antiga, de armas

Forja antiga, de armas

Forja de ferradura, em uma fazenda

Forja industrial

Forja industrial

História do forjamento

Segundo os autores Spur e Th Stöferle (1983), e Sachse (1993), como dito no site da SindiForja, há registros desde antes de cristo de atividades de forjamento. Desde antes dos fenícios, as pessoas já usavam a forja para manufaturar utensílios de cobre, ferramentas de ferra e armas, como espadas.

Inclusive, mesmo as técnicas mais antigas eram bastante avançadas. Os artesãos eram tão habilidosos que desenvolveram materiais como o famoso aço de damasco, que deu origem a espadas de alta dureza, alta resistência, mas dúcteis e flexíveis.

Isso é, sem contar suas inscrições geométricas que as deixavam belas como obras de arte. Técnicas como essa eram tão avançadas que, por falta de registros, até hoje a humanidade não redescobriu a forma de recriá-las.

Como funciona o forjamento:

Forjamento é aquele tipo de trabalho fácil de fazer, difícil de dominar. Isso porque o entendimento de como funciona o processo é simples. A complexidade está em saber exatamente como executá-lo para obter o resultado desejado.

O resumo é objetivo: pega-se o metal, coloca-se na temperatura desejada e utiliza-se marteladas ou compressão para atingir o formato desejado. Agora, há um abismo de conhecimento e prática que separa um leigo de um mestre artesão ferreiro ou de um profissional de chão de fábrica

Saber a temperatura exata para cada material, onde e como bater ou comprimir, formas de evitar rachaduras e impurezas, técnicas, entre outros, são alguns dos pontos adquiridos apenas com estudo, prática e até mesmo sabedoria antiga, dependendo do produto.

Tipos de forjamento

O forjamento é um processo de conformação de metais que pode ser categorizado em três grandes grupos. Essa classificação se refere à temperatura usada e o aquecimento ou falta de aquecimento dado ao material. Entenda abaixo:

  • Forjamento a frio: Realizado na temperatura em condição ambiente, mas isso não quer dizer que não haja aquecimento. A energia fornecida pelas batidas de martelo ou ferramentas de compressão pode aquecer o material até altas temperaturas. Serve para deformações mais precisas e/ou quando a tolerância das dimensões da peça-objetivo é crítica;
  • Forjamento a morno: são operações de forja em conformidade limitada e que pede mais força de conformação do que a forja a quente, mas já recebe mais aquecimento do que a forja a frio. As temperaturas vão entre 750º C a 950ºC e suas qualidades envolvem melhor ductilidade, redução de esforços de deformação e facilitar a conformação de peças complexas;
  • Forjamento a quente: por fim, a versão à quente é aquela que eleva a temperatura do metal para acima de 950º C, chegando a 1250ºC, dando maior conformidade e exigindo baixas forças de conformação. Em compensação, pode ser mais custoso, dificultar dimensionamento, causar empenamento, sofrer com mais incrustações, entre outros desafios.

Equipamentos usados no forjamento

Por ser uma técnica antiga usada para diversos produtos, o forjamento pode ser realizado com diferentes ferramentas. Existem, como esperado, algumas básicas que definem e permitem o processo de forja e suas variações conforme materiais trabalhados, resultados desejados e recursos disponíveis.

São eles:

  • Bigorna – usada para apoiar o metal em boa parte das forjas
  • Martelo – para deformações com batidas
  • Prensas de fuso – para forjamento por compressão, com acionamento a partir discos de fricção, acoplamento direto de motor elétrico ou acionado por engrenagens
  • Prensas excêntricas ou mecânicas – equipamentos mais comuns de forja depois do martelo, funcionam com mecanismos rotativos que geram força e movimento repetitivo. A excêntrica é um tipo de mecânica, mas mais específico, por conta do tipo de acionamento
  • Prensas hidráulicas – ferramenta de forja que trabalha com máquinas ligadas na carga, movimentos de pistão em cilindro e transmissão total da carga de pressão em qualquer curso do pistão

Desafios e defeitos de produtos forjados

O processo de forjamento, como qualquer outro, possui seus próprios desafios. São limitações da operação e que podem variar conforme a técnica, temperatura e ferramenta utilizada. Superar esses obstáculos é parte da busca pelos melhores produtos e resultados.

São os defeitos esperados em uma produção de forja:

  • Descarbonetação – ocorre quando há perda de carbono na superfície do aço devido ao aquecimento do metal, afetando suas propriedades mecânicas;
  • Falta de redução – acontece quando o metal não preenche completamente a cavidade da ferramenta, resultando em uma peça com formato inadequado. Esse problema ocorre quando os golpes aplicados são rápidos e leves;
  • Gotas frias – são falhas estruturais causadas pelo dobramento de superfícies sem fusão adequada. São resultado de fluxos irregulares do material quente dentro da matriz, acúmulo de rebarbas ou posicionamento incorreto do material na ferramenta;
  • Incrustações de óxidos – formam-se devido à camada de óxidos gerada durante o aquecimento do metal. Embora geralmente se soltem, algumas partículas podem permanecer aderidas à peça, comprometendo sua qualidade;
  • Queima – ocorre quando gases oxidantes penetram nos limites dos grãos do material, criando camadas de óxidos. Esse defeito é causado por aquecimento excessivo, próximo ao ponto de fusão;
  • Trincas internas – são fraturas dentro da peça, causadas por tensões geradas durante grandes deformações do material;
  • Trincas nas rebarbas – surgem devido à presença de impurezas no metal ou ao tamanho reduzido das rebarbas. Esse defeito começa na rebarba e pode se estender para o interior da peça durante a remoção das sobras;
  • Trincas superficiais – aparecem na superfície da peça quando há trabalho excessivo em temperaturas inadequadas ou devido à fragilidade do material em altas temperaturas.

É verdade que o forjamento deixa o metal mais forte? Como?

O forjamento é um processo de conformação capaz de deixar as peças e o material mais fortes do que outros processos fariam. Por evitar rachaduras, refinar a microestrutura, realinhar os grãos do material e eliminar falhas e inclusões, o metal fica mais duro e resistente.

Saiba mais sobre processos da indústria

O forjamento é apenas um dos artigos sobre processos de transformação de metais que oferecemos aqui no blog. Até a publicação desta matéria, já lançamos 16, sendo eles:

  1. Calandragem
  2. Defumação
  3. Extrusão
  4. Fermentação
  5. Forjamento (este artigo)
  6. Fundição
  7. Galvanização
  8. Impressão 3D
  9. Laminação
  10. Niquelação
  11. Pasteurização
  12. Soldagem
  13. Torneamento
  14. Trefilação
  15. Usinagem
  16. Usinagem Não-Convencional

Com isso, queremos atingir todos os processos que existem na indústria.

Por isso, convido você a inscrever-se no blog para saber quando novos artigos como esse forem ao ar, junto com outras matérias sobre processos industriais, gestão de fábricas e assuntos afins.

Também, siga nossas redes sociais para pílulas de conhecimento que vão ajudar nos seus resultados profissionais e acadêmicos.

Confira todos os artigos de processos de transformação de materiais no ebook completo:

Planilha
Compartilhe agora mesmo:

Avatar photo

Autor do Artigo

Thiago Leão

Engenheiro Mecânico Industrial formado na UERJ, Sócio e diretor comercial da Nomus. Thiago já atuou em fábricas de diversos setores, como: Embarcações, perfuração submarina, metal mecânica, materiais de escritório, alimentício, cosméticos e tubulação.

Encontre Thiago Leão nas redes sociais:


Participe! Deixe o seu comentário agora mesmo: