A Introdução aos Processos de Fabricação

Processos de Fabricação 1

Atividade A1 – Introdução aos Processos de Fabricação

Data de Entrega: até 05/10 (via Diário de Bordo) Valor: 5,0 Pontos

Nome: Matheus Fernandes Vilela 5130394

1. Cite os principais processos de fabricação de materiais metálicos.

                Existem uma enomirdade de processos de fabricação de materiais metálicos. Didaticamente, torna-se fácil agrupar os diversos processos de fabricação em algumas categorias, tais como:

• Processos de Usinagem: Torneamento, Fresamento, Furação, Aplainamento, Brochamento e diversos outros;
• Processos de Soldagem: Eletrodo revestido, MIG/MAG, TIG, Arco submerso, Soldagem à Lase, Soldagem à plasma, Soldagem por resistência elétrica, entre outros;
• Processos de Fundição: Fundição por gravidade, Fundição por pressão, Fundição por centrigugação, Fundição de precisão e outros;
• Processos de Conformação Mecânica: Extrusão, Laminação, Trefilação, Forjamento, Estiramento, Embutimento, Cunhagem, entre outros;
• Metalurgia do Pó;
• Tratamentos térmicos e superficiais: Normalização, Têmpera, Austêmpera, Martêmpera, Revenimento, Cozimento, Cementação e etc.

1. Anexe, pelo menos, 2 imagens com peças ou elementos que foram fabricados por cada um dos processos listados no exercício 1.

• Usinagem:

[pic 1] 

Eixos fabricados por torneamento.

[pic 2] 

Engrenagens cônicas e fresamento.

[pic 3] 

Furação em Vigas I.

• Soldagem:

[pic 4] [pic 5]

Solda TIG em quadro de bicicleta.

[pic 6]
Solda por eletrodo revestido.

• Fundição:

[pic 7]

Biela fundida.

[pic 8]

Rotor fundido de bomba hidráulica.

• Conformação Mecânica:

[pic 9]

Biela forjada.

[pic 10]

Perfis metálicos em Alumínio extrudados.

[pic 11]

Laminação à quente.

• Metalurgia do Pó:

[pic 12]

Peças diversas feitas por metalurgia do pó e sinterização.

[pic 13]

Etapa de sinterização.

• Tratamentos térmicos e superficiais:

[pic 14]

Têmpera de facas forjadas com água.

[pic 15]

Faca forjada e temperada com água.

[pic 16][pic 17]

Cementação de engrenagens. Detalhe para camada superficial de carbono.

1. Quais os principais fenômenos metalúrgicos associados aos processos fundição, conformação e usinagem?

                Os principais fenômenos metalúrgicos presentes nos processos de fundição, conformação mecânica e usinagem são: fusão; solidificação; conformação plástica; ruptura; difusão e transformação de fases no estado sólido. Vale lembrar que durante um processo de fabricação é praticamente improvável de se encontrar apenas um fenômeno metalúrgico em questão. Exemplo, na usinagem de um metal, geralmente temos deformação plástica com ruptura de material e alterações na microestrutura do mesmo, principalmente se não houver utilização de fluido refrigerante.

1. Qual o principal objetivo dos tratamentos térmicos? Cite dois exemplos e os caracterize de forma sucinta.

                Os tratamentos térmicos que consistem, em geral, no aquecimento e resfriamento controlado de uma peça ou material metálico buscam alterar a microestrutura final desta peça e assim conferir determinadas propriedades mecânicas a esta (dureza, resistência mecânica, tenacidade ...). Exemplos:

- Recozimento → Tratamento no qual o metal sofre aquecimento controlado até certa temperatura, a qual é mantida por um certo tempo e então lentamente reduzida, no interior do forno metalúrgico. Este tratamento busca, principalmente, remover tensões residuais internas devidas a outros tratamentos mecânicos, bem como reduzir a dureza do material com o intuito de melhorar sua usinabilidade.

- Têmpera → Tratamento que consiste no resfriamento rápido de aços de uma temperatura superior à sua temperatura crítica (ou de austenitização) em um meio fluido como óleo, água, salmoura ou mesmo ar (quando se tratar de peças de grandes dimensões).

1. Uma peça cilíndrica pode ser fabricada por diversas rotas, tais como fundição e conformação (ver Figura 1.6, p. 26; ler texto que se inicia no último parágrafo da p. 25). Para este caso, faça a correlação entre: microestrutura – processamento – propriedades – desempenho

                Com base na leitura do parágrafo apontado, fica bastante clara a ideia de que o processo de fabricação escolhido irá definir a microestrutura do material a ser processado , que por sua vez terá determinadas propriedades e então um desempenho mecânico específico, ainda que seu formato geométrico e dimensional seja o mesmo. Esquematicamente seria essa a relação:

Processamento → Microestrutura → Propriedades → Desempenho

                

                Na fundição, o fenômeno metalúrgico é a solidificação do metal, que por não ocorrer de forma homogênea resulta em um produto com estrutura granular distinta nas suas regiões superficiais e internas. As partes superficiais (externas) por se solidificarem com maior rapidez terão grãos menores e alongados na direção do centro. Assim, em uma peça fundida, tomada a partir de sua seção transversal, será possível notar diferenças de microestrutura-propriedades-desempenho em suas regiões superficiais e centrais. Veja: