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Processos de Fabricação Mecânica.
Aula I
Prof. Matheus Carrara
Processos de Fabricação I 2
• matheus.carrara@ufg.br
• Atendimento quintas-feiras 
13:00 às 15:00.
Prof. Matheus Carrara Martins
 Engenheiro Mecânico – UFU.
 Mestre Eng. Mecânica – UFSC.
 Doutorando Eng. Mecânica – UFU
 Já atuei como Supervisor de 
Manutenção....
 Professor universitário 4 anos...
Quem vos fala...
• Quinta feira das 08:00 às 11:40
Datas Importantes
Processos de Fabricação I 3
18/05
Integração
01/06
Usinagem
29/06
Soldagem
03/08
Conformação 
e Fundição
Aulas LAMAF
Datas Importantes
Processos de Fabricação I 4
A1
15/06
Usinagem
A2
20/07
Soldagem
Conformação
A3
17/08
Fundição
Metalurgia Pó
Trabalhos
T1 e T2
Avaliações
Processos de Fabricação
Processos de Fabricação I 5
Processos de Fabricação
Processos de Fabricação I 6
Sucata
Ferro 
Fundido
Usinagem Produto
Processos de Fabricação
Processos de Fabricação I 7
Usinagem Soldagem
Metalurgia 
do Pó
Conformação Fundição
Processos de Fabricação
Processos de Fabricação I 8
Usinagem Soldagem
Metalurgia 
do Pó
Conformação Fundição
Matéria 
Prima
Processo 
de 
Fabricação
Produto
AGREGAR VALOR
Definições
Processos de Fabricação I 9
Usinagem
Definições
Processos de Fabricação I 10
Soldagem
Definições
Processos de Fabricação I 11
Conformação
Definições
Processos de Fabricação I 12
Metalurgia do 
Pó
Definições
Processos de Fabricação I 13
Fundição
Classificação dos Materiais
Processos de Fabricação I 14
Compósitos
Metais
Polimeros Cerâmicos
Materiais
Processos de Fabricação I 15
Estrutura
Propriedades 
Desempenho 
Composição Processamento
Propriedades de um Material
Processos de Fabricação I 16
Propriedade: tipo e 
intensidade da 
resposta a um 
estímulo que é 
imposto ao material.
Mecânicas 
Elétricas 
Térmicas 
Magnéticas 
Ópticas 
Químicas 
Tribológicas 
(corrosão, 
oxidação, 
desgaste).
Metais
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 I
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Metais
Processos de Fabricação I 18
❖ Composição: combinação de elementos
metálicos.
❖ Grande número de elétrons livres.
❖ Muitas propriedades estão relacionadas a
esses elétrons livres.
❖ Propriedades gerais :
− Resistência mecânica de moderada a alta.
− Moderada plasticidade.
− Alta tenacidade.
− Opacos.
− Bons condutores elétricos e térmicos.
Cerâmicas
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 I
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Cerâmicas
Processos de Fabricação I 20
❖ Composição : combinação de elementos metálicos e não-metálicos (óxidos, carbetos e nitretos).
❖ Tipos de ligações
− Caráter misto, iônico-covalente
❖ Tipos de materiais :
− Cerâmicas tradicionais.
− Cerâmicas de alto desempenho.
− Vidros e vitro-cerâmicas cerâmicas.
− Cimentos
❖ Propriedades gerais :
− Isolantes térmicos e elétricos.
− Refratários.
− Inércia química.
− Corpos duros e frágeis
Polímeros
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 I
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Polímeros
Processos de Fabricação I 22
❖ Composição:
− Compostos orgânicos – Carbono, hidrogênio, oxigênio e outros elementos, tais como nitrogênio, enxofre
e cloro.
❖ Compostos de massas moleculares muito grandes (macromoléculas).
❖ Tipos de materiais :
− Termo - plásticos.
− Termo - rígidos.
− Elastômeros.
❖ Propriedades gerais :
− Baixa densidade.
− Flexibilidade e facilidade de conformação.
− Tenacidade.
− Geralmente pouco resistentes a altas temperaturas.
Compósitos
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 I
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Compósitos 
Processos de Fabricação I 24
❖ Constituídos por mais de um tipo de material:
❖ Matriz
❖ Reforçador
❖ Projetados para apresentar as melhores características
de cada um dos materiais envolvidos.
❖ Exemplos:
❖ Produtos fabricados em “fibras de vidro”
(“fiberglass”) → são constituídos por fibras de um
material cerâmico (vidro) reforçando uma matriz de
material polimérico.
Classificação 
segundo a 
função
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 I
25
Existem várias 
propriedades que 
devem ser levadas em 
consideração no 
desenvolvimento de 
materiais e/ou 
alternativas de 
processo e aplicações:
Econômicas
Mecânicas
Superficiais
Fabricação
Físicas e 
Químicas
Ambientais
Como decidir por um material?
Processos de Fabricação I 26
Preço
Custos 
Financeiros
Valor de 
Mercado
Incentivos 
Fiscais
Disponibilidade
Fornecedores 
Alternativos
Materiais com 
Propriedades 
Equivalentes
Atualização 
Tecnológica
Ciência e 
Tecnologia 
Evoluem 
Rapidamente!
Necessário 
Estudo 
Permanente
Propriedades Econômicas
Processos de Fabricação I 27
Resistência
Dureza
Ruptura
Fadiga
Escoamento (início da deformação plástica)
Fluência (processo lento de deformação, depende da 
temperatura e tempo)
Desgaste, etc.
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 28
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 29
Ensaio Tensão x Deformação
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 30
Ensaio Tensão x Deformação
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 31
Região Elástica
 =
E” é a maior rigidez ou a 
resistência do material zona 
de deformação elástica
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 32
Ensaio Tensão x Deformação
Material que possa ser
submetido a grandes
deformações antes de sofrer
ruptura é denominado material
dúctil.
Material que exibe pouco ou
nenhum escoamento antes da
falha são denominados material
frágil.
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 33
Ensaio Tensão x Deformação
(polimeros)
Deformação, ε
Tensão, σ (cerâmicas)
(metais) 
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 34
Ensaio Tensão x Deformação
Resiliência
A resiliência corresponde à capacidade do
material de absorver energia quando este é
deformado elasticamente.
Materiais resilientes são aqueles que têm alto
limite de elasticidade e baixo módulo de
elasticidade (como os materiais utilizados para
molas).
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 35
Ensaio Tensão x Deformação
Tenacidade
Corresponde a capacidade de um material
em armazenar energia sem se romper.
Pode ser quantificada através do cálculo
da área sob a curva
Tenacidade
Propriedades Mecânicas
Processos de Fabricação I 36
DUREZA
Medida da resistência de um material a
uma deformação plástica (permanente)
localizada (pequena impressão ou risco)
Corrosão
Desgaste
Abrasão
Adesão
Erosão
Revestimento
Propriedades Superficiais
Processos de Fabricação I 37
Propriedades de Fabricação
Processos de Fabricação I 38
Usinabilidade Fundibilidade Soldabilidade Conformabilidade
São 
propriedades 
dos materiais 
relacionadas aos 
processos de 
fabricação 
Ligas de 
Níquel
Alumínio
Usinabilidade:
❖ Biodegradação
❖ Poder de reciclagem
Propriedades Ambientais
Processos de Fabricação I 39
❖ O termo microestrutura se refere à descrição detalhada do arranjo de átomos.
Microestrutura
Processos de Fabricação I 40
Pausa...
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 I
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Aços Ferros Fundidos Ligas de Alumínio Ligas de Níquel
Ligas de Titânio Ligas de Cobre Outros
Materiais Metálicos
Processos de Fabricação I 42
Aços
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 43
O diagrama ferro carbono
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 44
Aços Ferros Fundidos
Ferro
Carbono
Outros 
Elementos
Aços
Normas de Aços
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 45
❖ Os algarismos XX presentes no 
final da designação, indicam a 
porcentagem em peso de 
carbono na composição 
química do aço, multiplicado 
por 100. 
❖ Assim um aço 1045 é um aço 
carbono, contendo no máximo 
1% Mn (10XX) e 0,45% em 
peso de carbono em sua 
composição química.
Normas de Aços
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 46
❖ Os algarismos XX presentes no 
final da designação, indicam a 
porcentagem em peso de 
carbono na composição 
química do aço, multiplicado 
por 100. 
❖ Assim um aço 1045 é um aço 
carbono,contendo no máximo 
1% Mn (10XX) e 0,45% em 
peso de carbono em sua 
composição química.
Ferros Fundidos
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 47
❖ Termo genérico utilizado para as ligas Ferro -
Carbono nas quais o conteúdo de carbono 
excede o seu limite de solubilidade na austenita 
(g) na temperatura do eutético. 
❖ Contém no mínimo 2% de carbono, mais silício 
(entre 1 e 3 %) e enxofre, podendo ou não haver 
outros elementos de liga.
❖ Sua composição os torna excelente para fundição. 
❖ A fabricação dos Fofos é superior a de qualquer 
outro metal fundido (exceção os lingotes de aço).
Ferros Fundidos
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 48
Aços Ferros Fundidos
Carbono (de 2% à 4%) 
e silício (de 1% a 3%)
Ferros Fundidos
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 49
❖ Utilizados em geral quando se deseja: 
− Elevada resistência ao desgaste e à abrasão 
− Amortecimento de vibrações 
− Componentes de grandes dimensões 
− Peças de geometria complicada 
− Peças onde a deformação plástica a frio é inadmissível
Ferros Fundidos: 
Vantagens
❖ Elevada dureza e resistência ao desgaste 
❖ Boa resistência à corrosão
❖ Baixo custo
Desvantagens
❖ Grande fragilidade e baixa ductilidade
❖ Deformação plástica pequena na TA.
❖ Soldagem muito limitada
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 50
Ferros Fundidos: 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 51
BRANCO CINZENTO NODULAR VERMICULAR
Ferros Fundidos Brancos 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 52
Recebem este nome devido à sua 
superfície de fratura (branca). 
Não apresentam grafita em sua 
microestrutura. 
O Carbono está presente na forma de 
carbonetos.
São usualmente muito duros, o que 
resulta na excelente resistência ao 
desgaste abrasivo. 
Ferros Fundidos: 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 53
Ferros Fundidos: 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 54
Ferros Fundidos: 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 55
Ferros Fundidos Cinzentos 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 56
Características:
- Boa Fluidez (fundibilidade) e Baixo 
custo
- Usinabilidade
- Resistência ao Desgaste (efeito da 
Grafita)
- Amortecedor de Vibrações
- Elevada resistência à compressão e 
baixa à tração
Ferros Fundidos Cinzentos 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 57
Ferros Fundidos Nodulares 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 58
Características: 
- Alta resistência, tenacidade e ductilidade 
- Boa Usinabilidade 
- Alta Resistência ao Desgaste 
- Fluidez boa 
- Soldabilidade melhorada 
- Baixo custo (superior ao cinzento)
Elementos que promovem a Esferoidização: Magnésio, 
Cálcio, Terras Raras, (Cério e Lantânio). 
Ferros Fundidos Vermiculares 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 59
Características: 
- Alta resistência, 
- Tenacidade e Ductilidade 
superior aos Cinzentos 
- Boa Usinabilidade 
- Alta Resistência ao Desgaste 
- Melhor resistência à Fadiga 
(em relação aos Cinzentos)
Ligas de Alumínio 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 60
❖ DUCTILIDADE 
Alongamento pode ser superior a 40%. 
❖ MÓDULO DE ELASTICIDADE 
Possui módulo de elasticidade baixo 
Al: 7000 Kg/mm² Cu: 11.500 Kg/mm² Aço: 21.000 Kg/mm²
❖ CONDUTIVIDADE ELÉTRICA 
Entre 61- 65% da condutividade do Cobre.
❖ ELEVADA CONDUTIVIDADE TÉRMICA
❖ CALOR LATENTE DE FUSÃO
Tem elevado calor latente de fusão 
Ligas de Alumínio 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 61
❖ A GRANDE VANTAGEM DO ALUMÍNIO É O BAIXO PESO 
ESPECÍFICO E ELEVADA RESISTÊNCIA À CORROSÃO 
ATMOSFÉRICA (película Al2O3)
❖ RESISTÊNCIA MECÂNICA 
− O Al puro (99,99%) tem baixa resistência mecânica
− Resistência à tração: 
Al puro: 60 MPa 
Al comercial= 90 - 140 MPa 
❖ ELEMENTOS DE LIGA, TRABALHO A FRIO E 
TRATAMENTO TÉRMICO, AUMENTAM A RESISTÊNCIA À 
TRAÇÃO (600 MPa).
Ligas de Alumínio 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 62
❖ Elevada Plasticidade - laminados de baixa 
espessura (chapas, folhas, resguardos de 
bombons...) 
❖ Elevada condutividade elétrica (65% do 
Cu) - emprego no setor elétrico (cabos, 
fios). A vantagem do Al é a leveza. 
❖ Elevada resistência à corrosão - artigos 
domésticos, embalagens, esquadrias, 
telhas, perfis, luminárias. 
❖ Baixa densidade - material para 
construção mecânica (carros, aeronaves)..
Ligas de Alumínio 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 63
1º X - classifica a liga pela série segundo o 
elemento majoritário da liga 
2º X - se for zero a liga é normal e se for 
1, 2 e 3 indica uma variante específica da 
liga normal (como teor mínimo e máximo 
de um determinado elemento) 
3º X e 4º X - são para diferenciar as várias 
ligas do grupo.
Ligas de Titânio
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 64
❖ Propriedades:
❖ Metal de baixa densidade (ρAl < ρTi < ρFe) cerca 
de 60% da densidade do ferro. 
❖ Limite de resistência equivalente ao de aços. 
martensíticos de menor resistência. 
❖ Limites de escoamentos entre 500 MPa e 1100 
MPa. 
❖ Pode ser usado em temperaturas entre 540°C e 
600 °C.
Ligas de Titânio
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 65
❖ O Titânio é muito resistente à corrosão. 
Sua resistência à corrosão é melhor que 
a do aço inoxidável na maioria dos 
ambientes. 
❖ Excelente compatibilidade no corpo 
humano. 
❖ O titânio é imune aos fluídos corpóreos 
contendo cloretos e pH tendendo para 
o ácido.
Ligas de Titânio
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 66
❖ Propriedades:
❖ Pode ser forjado ou trabalhado por 
técnicas convencionais. 
❖ Apresenta boas propriedades de 
fundição. 
❖ Metalurgia do pó. 
❖ Boa soldabilidade. 
❖ Usinabilidade muito difícil, requer 
técnicas especiais de usinagem.
Superligas e Ligas de Níquel 
Processos de Fabricação Mecânica – UNA Catalão 67
❖ As ligas de níquel são empregadas 
principalmente em serviços submetidos 
a altas temperaturas e à corrosão. 
❖ As ligas contendo cromo apresentam 
uma boa resistência à oxidação em 
temperaturas elevadas e também 
resistem à corrosão. Em geral, 
apresentam uma alta resistência 
mecânica a temperaturas elevadas.
❖ As ligas são melhores reconhecidas 
pelo seus nomes comerciais, tais como 
Monel, Hastelloy, Inconel, Incoloy, etc.
Próxima 
aula...
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 I
68
	Slide 1: Processos de Fabricação Mecânica. Aula I
	Slide 2
	Slide 3: Datas Importantes
	Slide 4: Datas Importantes
	Slide 5: Processos de Fabricação
	Slide 6: Processos de Fabricação
	Slide 7: Processos de Fabricação
	Slide 8: Processos de Fabricação
	Slide 9: Definições
	Slide 10: Definições
	Slide 11: Definições
	Slide 12: Definições
	Slide 13: Definições
	Slide 14: Classificação dos Materiais
	Slide 15: Materiais
	Slide 16: Propriedades de um Material
	Slide 17: Metais
	Slide 18: Metais
	Slide 19: Cerâmicas 
	Slide 20: Cerâmicas
	Slide 21: Polímeros
	Slide 22: Polímeros
	Slide 23: Compósitos
	Slide 24: Compósitos 
	Slide 25: Classificação segundo a função
	Slide 26: Como decidir por um material?
	Slide 27: Propriedades Econômicas
	Slide 28: Propriedades Mecânicas
	Slide 29: Propriedades Mecânicas
	Slide 30: Propriedades Mecânicas
	Slide 31: Propriedades Mecânicas
	Slide 32: Propriedades Mecânicas
	Slide 33: Propriedades Mecânicas
	Slide 34: Propriedades Mecânicas
	Slide 35: Propriedades Mecânicas
	Slide 36: Propriedades Mecânicas
	Slide 37: Propriedades Superficiais
	Slide 38: Propriedades de Fabricação
	Slide 39: Propriedades Ambientais
	Slide 40: Microestrutura
	Slide 41: Pausa...
	Slide 42: Materiais Metálicos
	Slide 43: Aços
	Slide 44: O diagrama ferro carbono
	Slide 45: Normas de Aços
	Slide 46: Normas de Aços
	Slide 47: Ferros Fundidos
	Slide 48: Ferros Fundidos
	Slide 49: Ferros Fundidos
	Slide 50: Ferros Fundidos: 
	Slide 51: Ferros Fundidos: 
	Slide 52: Ferros Fundidos Brancos 
	Slide 53: Ferros Fundidos: 
	Slide 54: Ferros Fundidos: 
	Slide 55: Ferros Fundidos:Slide 56: Ferros Fundidos Cinzentos 
	Slide 57: Ferros Fundidos Cinzentos 
	Slide 58: Ferros Fundidos Nodulares 
	Slide 59: Ferros Fundidos Vermiculares 
	Slide 60: Ligas de Alumínio 
	Slide 61: Ligas de Alumínio 
	Slide 62: Ligas de Alumínio 
	Slide 63: Ligas de Alumínio 
	Slide 64: Ligas de Titânio
	Slide 65: Ligas de Titânio
	Slide 66: Ligas de Titânio
	Slide 67: Superligas e Ligas de Níquel 
	Slide 68: Próxima aula...