Atividade A4 - Seleção de Materiais Mecânicos

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Questão 01
O uso da fibra de vidro na construção civil tem ganhado cada vez mais espaço, podendo ser utilizada em vários sistemas construtivos (instalações, acabamentos e estruturas). Utiliza-se fibra de vidro em tubulações de água e esgoto, quadros de distribuição de energia, dentre outras. A fibra de vidro também pode ser utilizada como acabamento em painéis de vedação trazendo benefícios como leveza e durabilidade.
A respeito dos conceitos relacionados à fibra de vidro e suas aplicações, analise as afirmativas a seguir e assinale V
para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( ) Os compósitos com matriz polimérica reforçados por fibras de vidro apresentam resistência elevada e podem ser utilizadas na fabricação de cascos de barcos e carrocerias de automóveis.
II. ( ) A fibra de vidro se caracteriza por ser um compósito com matriz polimérica, assim como a fibra de carbono e as fibras de aramida.
III. ( ) As fibras de vidro não podem ser utilizadas para formar compósitos híbridos ou um compósito estrutural (multicamadas).
IV. ( ) O híbrido vidro-carbono associa a fibra de vidro (material caro) com a fibra de carbono, resultando em um material mais resistente, tenaz e caro.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta correta: V,V,F,F
Questão 02
Os conectores pneumáticos instantâneos, que são utilizados para realizar conexão entre tubos, apresentam formas hexagonais e oval para facilitar o engate e o desengate das tubulações. O corpo metálico do conector é feito em níquel, que proporciona resistência contra desgaste e corrosão. A figura abaixo representa um modelo de conector e a matéria-prima (barra de níquel com secção hexagonal) da qual é confeccionado o objeto. 
	
	
	a)    Conector pneumático
	b)    Barra hexagonal (Matéria-prima)
	Fonte: Elaborada pelo autor.
Nesse sentido, assinale a alternativa que indique qual é o processo de fabricação utilizado na obtenção da matéria-prima do conector.
Resposta correta: O perfil hexagonal da matéria-prima pode ser obtido pelo processo de trabalho a quente, em especial o processo de laminação a quente, comumente utilizado na fabricação de barras de aço e outros metais com formatos específicos de perfil, tais como hexagonal, oval, redonda e em T.
Questão 03
Saber e entender dos processos de fabricação mecânica se tornam um diferencial no momento de selecionar determinado material, pois uma determinada peça poderá ser fabricada por diferentes tipos de processo. A escolha do processo ideal dependerá de quais características a peça deve apresentar.
Com relação aos processos de fabricação mecânica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e
F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A metalurgia do pó consiste na utilização de materiais na forma de pó, que são pressionados em moldes e posteriormente aquecidos. Ademais, o processo é considerado de baixo custo, embora os moldes sejam caros.
II. ( ) O processo em que o metal é aquecido acima da temperatura de recristalização tem o nome de trabalho a quente e pode ser classificado em: forjamento, laminação, extrusão e prensagem.
III. ( ) Os processos térmicos do aço se caracterizam por não modificarem as propriedades físicas do metal, como as suas dimensões, por exemplo.
IV. ( ) O processo de fundição em areia consiste em derramar o metal fundido em moldes de areia a partir de metal ou madeira, como um modelo da peça que é utilizado para formar a cavidade na areia no formato da peça. Além disso, caracteriza-se por ser um processo de custo elevado.
Assinale a alternativa que apresente a sequência correta:
Resposta correta: V,V,F,F
Questão 04
O inventário de emissão de gases no efeito estufa (GEE) é uma importante ferramenta a ser utilizada na indústria, pois, com esse inventário, é possível quantificar e controlar as emissões diretas e indiretas dos gases causadores de efeito estufa provenientes de um determinado processo produtivo.
 De acordo com o seu conhecimento sobre o assunto, é correto afirmar que:
Resposta correta: para elaborar um inventário de emissão GEE, é preciso considerar todo o processo envolvido, desde a sede administrativa até todos os ambientes utilizados durante o projeto.
Questão 05
As facas rotativas (contrafacas) são muito utilizadas na produção de rótulos e etiquetas. Ao serem fabricadas, elas devem passar por um processo térmico do aço para modificar as propriedades de dureza e aumentar as propriedades mecânicas e, com isso, aumentar a durabilidade do material. A imagem abaixo mostra um exemplo de contrafaca utilizada na indústria flexográfica.
Faca rotativa (contrafaca)
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
A respeito do processo térmico utilizado na fabricação da contrafaca, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Para aumentar a dureza do material, pode-se realizar o processo de têmpera, pelo qual o material é aquecido e resfriado rapidamente na água, no óleo ou no ar.
II. ( ) Para aumentar a dureza do material, pode-se realizar o processo de recozimento, pelo qual  material é aquecido e resfriado rapidamente na água, no óleo ou no ar.
III. ( ) Além do processo de têmpera, pode-se utilizar o revenimento para eliminar as tensões residuais presentes na contrafaca.
IV. ( ) Pode-se realizar o processo de recozimento para que o carbono das tensões residuais se dissolva no material. Após isso, o material é deixado para esfriar rapidamente na água.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta correta: V,F,V,F
Questão 06
O OSB (oriented strand board) é um painel de madeira utilizado para fins estruturais que possui fibras longas em formato retangular. A maioria dos painéis de OSB é constituída de três placas coladas e prensadas, formando camadas que podem estar dispostas de forma aleatória ou perpendicular à camada externa, como mostra a figura abaixo:
 
 
Figura - Disposição das camadas do painel OSB
Fonte: Mendes (2001, p. 7).
 
FERLE, L. C. Avaliação da durabilidade das propriedades mecânicas e reação ao fogo dos painéis de derivados de madeira. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia Industrial) - Instituto Politécnico de Bragança, Bragança, 2018.
MENDES, L. M. Pinuss spp. na Produção de Painéis de Partículas Orientadas (OSB). 2001. 156 f. Tese (Doutorado em Ciências Florestais, Área de Concentração: tecnologia e utilização de produtos florestais) - Centro de Ciências Florestais e da Madeira, Curitiba, 2001.
 
A respeito dos compósitos estruturais e do que foi descrito acima, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) As sobrecamadas presentes na fabricação dos painéis de OSB garantem uma melhora nas propriedades de resistência a compressão/tração, torção, rigidez e flexão.
II. ( ) As placas de OSB também podem servir de apoio para estruturas mistas com o aço e/ou concreto apenas para fins estruturais.
III. ( ) O OSB é um exemplo de painel estrutural laminado por ser constituído de placas planas de compósitos, que são coladas com combinações de direções das fibras entre as camadas.
IV. ( ) A orientação das fibras não interfere significativamente nas propriedades mecânicas dos painéis de madeira, apenas nas propriedades físicas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Resposta correta: V,F,V,F
Questão 07
É fundamental o conhecimento do ciclo de vida das matérias-primas, pois, por meio dele, é possível conhecer os impactos que os descartes incorretos podem causar ao planeta. Dessa forma, deve-se optar por utilizar materiais e resíduos que, após a sua aplicação, possam ser submetidos ao processo de reciclagem/reuso, sem serem descartados incorretamente na natureza.
A respeito do ciclo de vida das matérias-primas, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Após as aplicações de matérias-primas/resíduos na agricultura, construção, meio ambiente e saúde, o resíduo obrigatoriamente deve ser descartado.
II. ( ) Entender como o ciclode vida das matérias-primas ocorre pode facilitar o entendimento das pessoas em realizar o descarte correto dos materiais/resíduos.
III. ( ) Para a obtenção de novos produtos, é preferível utilizar matérias-primas que não podem ser recicladas e reutilizadas.
IV. ( ) Pelo ciclo de vida das matérias-primas, é possível concluir que é preferível utilizar aquelas que sejam recicláveis, pois, dessa forma, evita-se o descarte do material bem como a utilização de novas matérias-primas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta correta: F,V,F,V
Questão 08
Leia o excerto a seguir.
“Os materiais híbridos são de grande interesse em aplicações comerciais devido às suas propriedades mecânicas, ópticas e térmicas, que combinam estabilidade térmica e química dos materiais cerâmicos, com a flexibilidade dos compostos e polímeros orgânicos [...] O interesse em se desenvolver materiais híbridos se deve às infinitas possibilidades de combinações de compostos [...].”
SILVÉRIO, F. Preparação e caracterização de materiais híbridos formados pela interação entre hidróxidos duplos lamelares e siliconas aniônicas. 2009. Tese (Doutorado em Ciências) - Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. p. 3.
De acordo com o excerto acima e seus conhecimentos adquiridos na disciplina, é correto o que se afirma em:
Resposta correta: Os compósitos estruturais são classificados em laminados ou painéis sanduíche, e são exemplos de materiais híbridos.
Questão 09
Estudos recentes afirmam que a utilização do processo de fundição para a fabricação de objetos vem da Antiguidade. Os pesquisadores apontam que o cobre já era modelado com o auxílio de moldes de areia na Mesopotâmia há cerca de 4.000 a.C. Devido à alta frequência de utilização, o processo de fundição passa por diversas melhorias que visam melhorar a qualidade das peças fundidas.
BUDYNAS, R. G. Elementos de Máquinas de Shigley: projeto de Engenharia Mecânica. Porto Alegre: AMGH, 2011.
MENDES, C. S. Processamento de fundição em molde cheio: um experimento em laboratório acadêmico. [2020]. Disponível em: https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/artigo_molde_cheio-converted.pdf. Acesso em: 17 jun. 2020. 
A respeitos do processo de fundição, pode-se afirmar que:
Resposta correta: 
o processo de fundição em areia consiste em utilizar moldes de areia nos quais é derramado o metal fundido, sendo que os moldes, por sua vez, são confeccionados a partir de metal ou madeira. Além de ser um processo de baixo custo, a fundição permite moldes de diversos tamanhos.
Questão 10
Leia o excerto a seguir.
“A metalurgia do pó é o processo metalúrgico de fabricação de peças metálicas, não metálicas e cerâmicas, que vem se desenvolvendo cada vez mais. Distingue-se dos processos convencionais pela ausência de fase líquida ou presença apenas parcial de fase líquida durante o processamento”.
FERREIRA, I. et al. Sintetização de uma mistura de cavaco de aço inoxidável com pó do mesmo material. Uma nova tecnologia para a reciclagem de metais? Revista Escola de Minas, Ouro Preto, p. 96, 2007. 
Nesse sentido, a respeito do processo de metalurgia do pó, é correto afirmar que:
Resposta correta: 
O processo de metalurgia do pó consiste em utilizar materiais em forma de pó e é muito utilizado na reciclagem de metais. É um processo considerado de baixo custo, contudo os moldes são caros.