ATIVIDADE PRATICA - Selecao de Materiais

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ESP 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
SELEÇÃO DE MATERIAIS 
Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença 
como parte da avaliação da Disciplina de Tecnologia dos Materiais 
2021 
SUMÂRIO 
1.Introdução........................................................................................................3
2. Fogão Atlas.....................................................................................................3 
 2.1 Ficha Técnica............................................................................................3 
 2.2 Imagens do Produto..................................................................................4 
3. Material Metálico.............................................................................................4 
 3.1 Características..........................................................................................5 
 3.2 Estrutura Cristalina....................................................................................5 
 3.3 Propriedades Mecânicas...........................................................................6 
4. Material Cerâmico...........................................................................................6 
 4.1 Características..........................................................................................6 
 4.2 Propriedades Mecânicas..........................................................................7 
5. Material Polimérico.........................................................................................7 
 5.1 Características do Polimérico...................................................................7 
 5.2 Tipos de Polietileno..................................................................................7 
 5.3 Propriedades do Polietileno.....................................................................8 
 5.4 Características do Polipropileno..............................................................8 
 5.5 Propriedades do Polipropileno.................................................................9 
6. Seleção de Materiais.....................................................................................9 
7. Referência.....................................................................................................10
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1. INTRODUÇÃO
Avaliando diversos eletrodomésticos em minha residência, em busca de um 
produto que tenha em sua composição os três materiais que serão analisados, 
este sedo materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos, e com o objetivo de 
propor um material alternativo para substituição de um dos três materiais 
citados a cima, o fogão foi o eletrodoméstico escolhido como tema do trabalho, 
afinal para que tudo aconteça do jeito na preparação de nossas refeições, é 
preciso que a cozinha esteja equipado com eletrodomésticos que tenham 
qualidade e que seja duradouro. 
1. FOGÃO ATLAS
O fogão atlas tem como composição o alumínio, tanto na mesa do 
eletrodoméstico quanto no corpo. Possui 4 bocas de queimaduras mais 1 
central com tripla chama. 
Além dos botões de acionamento de gás disposto na parte de cima do fogão, 
este modelo vem também com botão de acendimento automático via energia e 
timer mecânico de 120´´, todos eles de material polimérico. 
O forno do fogão atlas tem 119,5 L de capacidade, tendo como material de sua 
porta de vidro temperado. 
2.1 FICHA TÉCNICA 
MARCA ATLAS 
TIPO DE FOGÃO GÁS 
MATERIAL/COMPOSIÇÃO Plástico, Vidro, Alumínio 
CAPACIDADE ( LITROS ) 119,5 
ACENDIMENTO Automático ou Manual 
FORMATO DE INSTALAÇÃO PISO 
QUANTIDADE DE BOCAS 5 
CARACTERISTICAS DOS QUEIMADORES 2Q Ramal 1,7KW / 2Q 
/ Família 2,2 KW / 1Q Tripla 
/ Chama 3,3 KW 
CARACTERISTICAS DO FORNO Vidro duplo na porta 
FUNÇÃO Timer 
COR Branco 
PAINEL Manual 
DIMENSÕES APROX. DO PRODUTO 94,5x76x64cm 
PESO 38,3 KG 
MODELO UTOP 
REFERENCIA DO MODELO 1410001 BIVOLT 
FORNECEDOR ATLAS 
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2.2 IMAGENS DO PRODUTO 
3 MATERIAL METÁLICOS 
O alumínio, por suas excelentes propriedades físico-químicos – entre os quais 
se destacam o baixo peso especifico a resistência a corrosão, a alta 
condutibilidade térmica e elétrica e a infinita reciclagem – apresenta uma ampla 
variedade de utilização, que torna o metal não ferroso mas consumido no 
mundo 
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3.1 CARACTERÍSTICAS 
➢ Ponto de Fusão: 660 °C, baixo comparado com outros metais.
➢ Peso específico: 2,70 g/cm , possui uma relação peso x quantidade
muito baixo, portanto um material muito leve.
➢ Resistência a corrosão: O alumínio liquido exposto a atmosfera produz
uma camada de oxido fina e invisível que protege o alumínio de futuras
oxidações.
➢ Condutibilidade elétrica: 62% da IACS ( Internatioal Annealed Copper
Standard ).
➢ Condutibilidade térmica: 0,53 Cal/cm/ °C a 25 °C torna comum a
aplicabilidade em trocadores ou dissipadores de calor
➢ Refletividade: O alumínio tem uma refletividade acima de 80%
➢ Propriedade anti-magnética: O alumínio não é magnético o que
justifica a utilização em equipamentos eletrônicos. É também não produz
faíscas usando então para transportar estocar substancias explosivas.
➢ Características de barreira: O alumínio possui ação de barreira
impossibilitando a ação de oxigênio e umidade, e também é um
elemento atóxico.
➢ Característica Nuclear: O alumínio possui uma baixa absorção de
nêutrons, o que mantem a reação no combustível de uranio, muito
usado na indústria aeronáutica no núcleo de reatores de baica
temperatura.
➢ Reciclagem: O alumínio é infinitamente reciclável sem que haja perda
das suas propriedades físico – Quimicas.
➢ Atoxidade: O fato o alumínio possuir características ´´não toxicas``
permite sua utilização em utensílios domésticos.
3.2 ESTRUTURA CRISTALINA 
A estrutura cristalina do alumínio é a cúbica de faces centradas – CFC, uma 
estrutura de um cubo com um átomo centralizando em cada face e um oitavo 
de átomo em cada vértice, possuindo, portanto, o equivalente a 4 átomos 
dentro da célula unitária cúbica, uma vez que tem 6/2 mas faces e 8/8 nos 
vértices., que somando constituem 4 átomos. 
No caso da estrutura CFC, o FE é de 0,74, ou seja, 74% do volume interno da 
célula cúbica é preenchida por átomos, ficando com 26% de vazios, oque 
confere á estrutura maior resistência mecânica. 
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3.3 PROPRIEDADES MECÂNICAS 
➢ Limite de resistência a atração: a máxima tensão que o alumínio
recozido pode suportar antes e romper é de aproximadamente 48 Mpa (
4,9 kfg/mm ²) este valor é baixo, porém pode ser aumentado em função
da liga, do tratamento térmico e do tralho a frio.
➢ Limite de escoamento: O valor de tensão limite em que o alumínio
inicia é deformação plástica é de 12,7 Mpa (1.3 kgf/mm ²).
➢ Elasticidade: O alumínio possui um modulo de elasticidade de 7030
kg/mm ² que é abaixo comparado ao do aço, esse baixo modulo de
elasticidade confere ao alumínio a capacidade de amortecer impactos, oque
justifica sua aplicação em automóveis.
➢ Ductilidade: O alumínio possui alta ductilidade, comparado ao aço por
exemplo, isso significa que ele deforma bem plasticamente antes de se
romper.
➢ Dureza: A dureza do alumínio é mais baixa que de outros aços,porem
ligas podem ter o valor de dureza aumenta.
➢ Propriedades em altas temperaturas: Perde resistência, deformando
facilmente. Porém em algumas ligas, que serão usada em altas
temperaturas, se consegue permanecer suas propriedades.
➢ Propriedades em baixas temperaturas: Em temperaturas abaixa de
zero, o alumínio tende a aumentar suas resistência e não perde sua
ductilidade.
4. MATERIAL CÊRAMICO
O material cerâmico presente no fogão é o vidro temperado 
4.1 CARACTERÍSTICAS 
O vidro é um produto fisicamente hemogêneo, obtido pelo resfriamento de uma 
massa inorgânica fundida, que através de um aumento contínuo de 
viscosidade, passando do estado liquido para o viscoso e para o frágil, 
Segundoa ASTM, os vidros industriais são definidos como produtos 
inorgânicos fundidos que se resfriaram sem se cristalizar. 
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O vidro temperado tem a resistência aumentada pela têmpera, um processo 
que consiste em aquecer o material até uma temperatura crítica e depois 
resfria-lo rapidamente, induzindo tensões de compressão na sua superfície. 
Isto acontece porque o vidro, como a maior parte os materiais frágeis tem 
grande resistência à compressão, porém pouca resistência à tração. 
Devido às tensões induzidas no vidro temperado, quando este rompe em 
qualquer ponto, toda a chapa se quebra em pequenos fragmentos sem arestar 
cortantes e lascas pontiagudas, menos susceptíveis de causar ferimentos. 
Deste modo o vidro temperado pode ser designado como um vidro com 
características de segurança. 
4.2 PROPRIEDADES MECÂNICAS 
➢ Elasticidade: O vidro é um material perfeitamente elástico: nunca
apresenta deformação permanente. No entanto é frágil, ou seja,
submetido a uma flexão crescente, parte sem apresentar sinais
precursores.
➢ Tensão de compressão e Resistência: Qualquer carga aplicada no
vidro temperado, antes de tracionar as camadas externas, deverá,
primeiramente, neutralizar as tensões de compressão ali induzidas. A
resistência do vidro recozido pode ser tomada como 400KGM/CM2. A
tensão de compressão de um vidro temperado é tipicamente de 1.000
kgf/cm2 (140 Mpa), entre três e cinco vezes a resistência do vidro
comum recozido.
➢ Resistencia á flexão: Um vidro submetido á flexão tem uma em face de
trabalhar á compressão e a outra á atração. A resistência à rotura por
flexão é da ordem de? 120 a 200 Mpa (N/nn2) para um vídeo temperado
( segundo a espessura, manufatura dos bordos e tipo de fabrico).
5 MATERIAL POLIMÉRICO 
O material polimérico é encontrado nos botões de acionamento de gás, de 
acendimento automático, de acionamento do timer e nos pés do fogão. 
5.1 CARACTERÍSTICAS DO POLIETILENO 
É um polímero parcialmente cristalino, flexível m inerte face à maioria dos 
produtos químicos comuns e de excelentes propriedades elétricas. Em suas 
variadas formas, possui resistência ao impacto, alta flexibilidade, boa 
conformabilidade e estabilidade térmica e química, 
5.2 TIPOS DE POLIETILENO 
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➢ PEBDL (Polietileno de baixa densidade e cadeia linear): tem
flexibilidade, tenacidade, boa resistência à tração e ao rasgo, sendo
translúcido e transparente/
➢ PEMD (Polietileno de média Densidade): tem média densidade, excelente
resistência química e é mais rígido que o anterior;
➢ PEAD (Polietileno de Alta Densidade): tem alta resistência química e à
corrosão, alta resistência â abrasão, à fadiga e à fratura, além de bia
dureza.
➢ PEUAPM (Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular): Tem excelente
resistência à abrasão, â fadiga e à fratura, é duro, com excelentes
resistências químicas e à corrosão, sendo também autolubricante.
5.3 PROPRIEDADES DO POLIETILENO 
5.4 CARACTERISTICAS DO POLIPROPILENO 
O polipropileno [e considerado um polietileno melhorado com relação à 
resistência mecânica. Possui muito boa resistência elétrica, não absorve 
umidade, é levem rígido e tem boa resistência química. Apresenta como 
limitações a degradação por ação UV e de agentes oxidantes possui limitada 
resistência térmica à abrasão e cria estática. 
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5.5 PROPRIEDADES DO POLIPROPILENO 
6 SELEÇÃO DE MATERIAIS 
A sugestão proposta para troca dos matérias refere-se a troca do queimador 
central, que tem como sua composição o alumínio fundido, para o mesmo tipo 
de alumínio utilizado nos demais queimadores 
Queimador Central 
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O queimador central foi utilizado de forma direta por quatro vezes, um numero 
considerado pequeno se comparado com o tempo de uso do fogão, mas com o 
calor proporcionado pelos demais queimadores, o mesmo vem sofrendo certa 
deformação, provando assim que o alumínio fundido não é o material ideal para 
ser utilizado como queimador. 
A partir desta análise, consideramos a troca dos materiais, a final, os outros 
queimadores são utilizados diariamente e não apresentaram falhas. 
7 REFERÊNCIA 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO ALUMÍNIO: fundamentos do alumínio. 2. ED. 
São Paulo, 2012. 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA. Apostila 
de vidros 2010. Disponível em: 
(https://edificaacoes.files.wordpress.com/2011/04/apo-vidros-completa-
publicac3a7c3a3o.pdf) 
ALBUQUERQUE, Jorge A,C. O plástico na prática, 2.ed. Porto Alegre: Sagra 
Luzzato, 1999 
https://edificaacoes.files.wordpress.com/2011/04/apo-vidros-completa-publicac3a7c3a3o.pdf
https://edificaacoes.files.wordpress.com/2011/04/apo-vidros-completa-publicac3a7c3a3o.pdf