Atividade Contextualizada _Mat Const Mecânica_01196094_ENG MECÂNICA_SÉRGIO HENRIQUE TEIXEIRA MELLO

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AOL 5 – Atividade Contextualizada – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA – ENG. MECÂNICA– 2021.2.B 
AOL 5 – Atividade Contextualizada 
Sérgio H. T. Mello/ Matrícula: 01196094 - Eng. Mecânica – Uninassau Amazonas 
Módulo B - 60677. 7 - Materiais de Construção Mecânica - T.20212.B 
QUESTÃO PROPOSITIVA. 
• Em nosso projeto, você deverá escolher o melhor material metálico para compor o 
quadro de uma bicicleta, pensando que o cliente pediu uma customização para esse 
quadro que deverá ter alta resistência mecânica em virtude de ter mais de 100 kg. Essa 
bicicleta ainda não deverá ser muito pesada, nem muito cara. 
• Os materiais que poderão ser utilizados nesse quadro são: 
- Alumínio; 
- Aço-cromo-molibdênio; 
- Titânio. 
1. ESPECIFICAÇÃO BÁSICA DO PROJETO. 
 
Para fins de avaliação quantitativa dos custos de fabricação e da massa final 
do quadro, consideraremos o seguinte desenho técnico construtivo: 
Desenho básico 
 
 
Peça 1 - Tubo sem costura Ø 50.8 mm externo – comprimento total: 1830 mm; 
Peça 2 - Tubo sem costura Ø 25,4 mm – comprimento total: 455 mm; 
Peça 3 - Tubo sem costura Ø 12,7 mm – comprimento total: 520 mm; 
Os materiais selecionados foram o ALUMÍNIO 6061, a liga de TITÂNIO 
Grade2 (conforme norma ASTM B338) e o AÇO AISI 4130 (cromoly). 
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AOL 5 – Atividade Contextualizada – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA – ENG. MECÂNICA– 2021.2.B 
O quadro 01 sintetiza a avaliação da massa total do quadro da bicicleta, custo e 
tabela os valores dos limites de escoamentos dos materiais selecionados: 
Quadro 1 – Tabela comparativa da seleção de matérias 
Fonte: Autoria própria 
Considerando as premissas do projeto e mesmo que o quadro de alumínio 
tenha uma menor resistência mecânica aparente, considerando que a relação de 
custo x resistência mecânica e que o quadro será submetido a esforços mecânicos 
para uma carga de 1000 N, a minha recomendação é do uso do ALUMÍNIO 6061. 
 
O processo de fabricação desse tipo de peça passa basicamente pelos 
processos de corte, calandragem, soldagem TIG para alumínio, tratamento térmico 
de solubilização/precipitação e pintura. 
 
O tratamento térmico aplicado em tubos de alumínio pós soldagem em geral 
são realizados em duas etapas, a etapa inicial de solubilização objetiva dissolver 
totalmente as fases através de aquecimento e posterior resfriamento rápido 
objetivando uma liga monofásica e supersaturada, o endurecimento por 
precipitação transforma a partir da solução supersaturada a fase em um material 
de partículas bem finas e igualmente distribuídas 
 
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 
Consulta preços materiais metálicos. Alibaba. Disponível em: 
<https://portuguese.alibaba.com/product-detail/aisi-4140seamlesssteel-tubemade-
for-chromoly bikeframe0523885692.html> Acesso em: 22, novembro de 2021 
CALLISTER JR., W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma 
Introdução. LTC, v. 8° Edição, 2012. CHERNIK, G. G. 
Ø externo 
(mm)
Comprimento 
útil (mm)
Espessura 
parede (mm)
Peso linear 
(kg/m)
Peso/peça 
(kg)
Peso total 
quadro/peça 
(kg)
Preço/kg Preço/quadro
limite de 
escoamento 
(Mpa)
Peça 1 50,8 1830 2,0 0,858 1,57
Peça 2 25,4 455 2,0 0,411 0,19
Peça 3 12,7 520 1,6 0,156 0,08
Peça 1 50,8 1830 2,0 1,39 2,54
Peça 2 25,4 455 2,0 0,66 0,30
Peça 3 12,7 520 1,6 0,25 0,13
Peça 1 50,8 1830 2,0 2,41 4,41
Peça 2 25,4 455 2,0 1,15 0,52
Peça 3 12,7 520 1,6 0,44 0,23
Alumínio 6061
 Ti - liga grade 2 
(ASTM B 338*)
Aço AISI 4130 
(cromoly) 
1,84
2,97
5,16
105
275
460
USD 2,00
USD 10,00
USD 1,02
USD 3,68
USD 29,74
USD 5,27