MAPA - PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MEC NICA E METROLOGIA - 53_2024

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<p>(44) 99162-8928</p><p>Está SEM TEMPO ou com DIFICULDADE de realizar o seu trabalho</p><p>acadêmico?</p><p>Entre em contato conosco agora mesmo! Iremos te ajudar nessa</p><p>jornada acadêmica</p><p>(44) 99162-8928</p><p>MAPA - PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA E METROLOGIA -</p><p>53_2024</p><p>M.A.P.A. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E METROLOGIA</p><p>A FUNDIÇÃO NA INDUSTRIA</p><p>Olá, estudante!</p><p>Seja bem-vindo à nossa atividade M.A.P.A. da disciplina Processos de Fabricação Mecânica</p><p>e Metrologia. A atividade tem como tema “A fundição na indústria”, e está dividida em três</p><p>etapas, abordando os conteúdos que serão estudados ao longo da disciplina Processos de</p><p>Fabricação Mecânica e Metrologia.</p><p>As suas principais tarefas nesse M.A.P.A. serão:</p><p>- Descrever os principais processos de fundição.</p><p>- Realizar o experimento de fundição em molde de areia verde.</p><p>- Discutir sobre as características do processo de fundição.</p><p>Bom trabalho!</p><p>Prof. Plínio de Andrade Vieira</p><p>INSTRUÇÕES DE ENTREGA</p><p>- Este é um trabalho INDIVIDUAL.</p><p>- As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA</p><p>Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia disponibilizado. Sobre o seu</p><p>preenchimento, é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes:</p><p>- Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve</p><p>ser citada ao final da questão.</p><p>- Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA Processos de Fabricação</p><p>e Metrologia deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo</p><p>DOC / DOCX ou PDF, e apenas estes formatos serão aceitos.</p><p>- O Modelo de Resposta MAPA Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia pode ter</p><p>quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura.</p><p>- O Modelo de Resposta MAPA Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia deve ser</p><p>enviado única e exclusivamente pelo seu Studeo, no campo "M.A.P.A." desta disciplina.</p><p>Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é</p><p>considerada.</p><p>- A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com</p><p>cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o passo a</p><p>passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!</p><p>Problemas frequentes a evitar:</p><p>- Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio.</p><p>- Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar</p><p>incompatibilidades.</p><p>- Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele está</p><p>preenchido adequadamente?</p><p>Como enviar o arquivo:</p><p>- Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão M.A.P.A. No final da página</p><p>há uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e então selecionar o arquivo</p><p>de resposta da sua atividade;</p><p>- Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez</p><p>finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link</p><p>gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo</p><p>entregue.</p><p>Sobre plágio e outras regras:</p><p>- Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados.</p><p>- Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha</p><p>sido o autor.</p><p>- A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do</p><p>“Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta!</p><p>VOCÊ ESTÁ PREPARADO?</p><p>Nas próximas páginas, você será DESAFIADO(A)! Como futuro profissional da área de</p><p>tecnologia, queremos que você desenvolva habilidades essenciais para a sua jornada,</p><p>como: analisar, sistematizar, refletir e tomar decisão. Uma aprendizagem ativa relevante é</p><p>relacionada à nossa vida, aos nossos projetos e expectativas. E, nisso, o aprendizado em</p><p>Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia é excelente! Analisar e interpretar os</p><p>desafios da vida real para a tomada de decisão, transformando-os em um objeto de estudo</p><p>que permita a aplicação de conceitos de tecnologia na vivência prática de concepção de</p><p>projetos.</p><p>O objetivo deste desafio é provocar o seu senso de interpretação, buscando os</p><p>fundamentos necessários à explicação e compreensão das questões propostas, conectando</p><p>o conteúdo de Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia à realidade de uma</p><p>determinada indústria. Além disso, este desafio proporciona autonomia para que você seja</p><p>capaz de organizar suas atividades mentais, de modo a desenvolver não somente o que</p><p>compete às suas atribuições como estudante, mas também como futuros profissionais.</p><p>Nossa atividade está dividida em três etapas que deverão ser feitas individualmente. Você</p><p>será desafiado primeiramente a determinar os principais processos de fundição encontrados</p><p>na indústria. Em seguida, realizará um experimento de fundição usando o processo de</p><p>molde de areia verde, e finalmente, discutir sobre algumas características do processo de</p><p>funcição. Assim, seus conhecimentos serão colocados à prova! Você está preparado?</p><p>Vamos lá!</p><p>INTRODUÇÃO A FUNDIÇÃO</p><p>A história da fundição remonta a milhares de anos, sendo um dos processos mais antigos</p><p>de transformação de metais. A descoberta e evolução da fundição marcaram importantes</p><p>avanços tecnológicos e sociais, permitindo o desenvolvimento de ferramentas, armas,</p><p>artefatos e estruturas essenciais para a civilização humana.</p><p>Origens Antigas da Fundição</p><p>Os primeiros indícios de fundição de metais datam de cerca de 5000 a.C., durante a Idade</p><p>do Cobre. Civilizações antigas, como os egípcios, mesopotâmicos e chineses, começaram a</p><p>experimentar com o aquecimento de minérios metálicos em fornos rudimentares para extrair</p><p>cobre. A descoberta de que o metal líquido poderia ser vazado em moldes para criar formas</p><p>específicas revolucionou a fabricação de ferramentas e armas, inaugurando uma nova era</p><p>tecnológica.</p><p>Por volta de 3500 a.C., a técnica de fundição de bronze foi desenvolvida, misturando cobre</p><p>com estanho. O bronze, uma liga mais dura e resistente do que o cobre puro, permitiu a</p><p>produção de armas e ferramentas superiores, impulsionando o progresso das civilizações</p><p>da Idade do Bronze. As habilidades de fundição foram aperfeiçoadas, permitindo a criação</p><p>de estátuas, ornamentos e utensílios domésticos detalhados.</p><p>Avanços na Idade do Ferro</p><p>O próximo grande avanço na fundição ocorreu durante a Idade do Ferro, por volta de 1200</p><p>a.C. A fundição de ferro exigia temperaturas mais altas do que as utilizadas para o cobre e</p><p>o bronze, levando ao desenvolvimento de fornos mais avançados. A descoberta de que a</p><p>adição de carbono ao ferro produzia aço, um material ainda mais forte e durável, teve um</p><p>impacto significativo nas sociedades antigas. Ferramentas e armas de aço permitiram a</p><p>construção de melhores estruturas e a realização de conquistas militares.</p><p>Idade Média e Renascimento</p><p>Durante a Idade Média, a fundição continuou a evoluir com o desenvolvimento de fornos de</p><p>alta temperatura, como o alto-forno. A invenção do alto-forno na China e sua posterior</p><p>adoção na Europa permitiram a produção em larga escala de ferro fundido. Este período</p><p>também viu a introdução de técnicas de moldagem em areia, melhorando a precisão e a</p><p>qualidade das peças fundidas.</p><p>No Renascimento, o renascimento do conhecimento científico e técnico levou a avanços</p><p>significativos na fundição. A invenção da tipografia por Johannes Gutenberg, que utilizava</p><p>tipos móveis fundidos em chumbo, revolucionou a impressão e a disseminação do</p><p>conhecimento. Além disso, escultores e artistas, como Benvenuto Cellini, utilizaram a</p><p>fundição de precisão para criar obras de arte intrincadas em bronze.</p><p>Revolução Industrial</p><p>A Revolução Industrial, iniciada no final do século XVIII, trouxe mudanças drásticas para a</p><p>fundição. A demanda por peças metálicas aumentou exponencialmente com o</p><p>desenvolvimento de máquinas a vapor, ferrovias e infraestrutura industrial. A fundição de</p><p>ferro e aço tornou-se um processo central na produção industrial. Fornos mais eficientes e</p><p>métodos de moldagem aprimorados permitiram a produção em massa de componentes</p><p>padronizados, reduzindo custos e</p><p>aumentando a eficiência.</p><p>O processo de fundição de aço Bessemer, inventado por Henry Bessemer em 1856,</p><p>revolucionou a produção de aço ao permitir a fabricação em grande escala e a baixo custo.</p><p>A capacidade de produzir grandes quantidades de aço de alta qualidade foi crucial para a</p><p>construção de pontes, edifícios e navios, moldando o mundo moderno.</p><p>Fundição Moderna</p><p>No século XX e além, a fundição continuou a evoluir com a introdução de novas tecnologias</p><p>e materiais. A fundição sob pressão (die casting) permitiu a produção de peças complexas</p><p>com alta precisão e repetibilidade, sendo amplamente utilizada na indústria automotiva e</p><p>eletrônica. A fundição por cera perdida, também conhecida como fundição de precisão,</p><p>tornou-se essencial para a fabricação de componentes aeroespaciais e médicos.</p><p>Os avanços na ciência dos materiais e na tecnologia de fundição, incluindo o uso de</p><p>simulações computacionais e controle automatizado de processos, melhoraram a qualidade</p><p>e a eficiência da fundição. Novos métodos, como a fundição de espuma perdida e a</p><p>fundição centrífuga, expandiram as possibilidades de design e aplicação.</p><p>ETAPA 1: Tipos de processos de fundição</p><p>Nesta etapa, iremos abordar o processo de fundição, uma técnica fundamental na</p><p>fabricação de diversos componentes mecânicos. A fundição é amplamente utilizada na</p><p>indústria para produzir peças complexas com grande precisão e versatilidade. Vamos</p><p>mergulhar na descrição e nos aspectos essenciais desse processo.</p><p>A fundição é um processo que consiste em derreter um metal ou uma liga metálica e verter</p><p>o material líquido em um molde, onde ele é solidificado para formar uma peça sólida. Esse</p><p>processo é amplamente utilizado na indústria devido à sua capacidade de produzir peças de</p><p>diferentes tamanhos, formas e complexidades.</p><p>Principais Etapas do Processo de Fundição:</p><p>- Preparação do Molde: o primeiro passo na fundição é preparar o molde. Isso envolve a</p><p>escolha do material do molde (geralmente areia), a criação de um padrão em negativo da</p><p>peça a ser produzida e a montagem do molde.</p><p>- Preparação do Material: o material a ser fundido é selecionado e preparado. Isso pode</p><p>envolver a fusão de ligas metálicas em fornos de fundição, onde o material é aquecido até</p><p>atingir seu ponto de fusão adequado.</p><p>- Vazamento e Solidificação: o material fundido é despejado no molde preparado. Ele</p><p>preenche os espaços vazios do padrão, assumindo a forma desejada. À medida que o</p><p>material esfria e solidifica, a peça é formada dentro do molde.</p><p>- Resfriamento e Extração: após a solidificação completa do material, o molde é aberto e a</p><p>peça é extraída. Em alguns casos, pode ser necessária a remoção de excessos de material,</p><p>como rebarbas ou canais de alimentação.</p><p>- Acabamento: após a extração, a peça fundida pode passar por processos adicionais de</p><p>acabamento, como usinagem, retificação ou tratamentos térmicos, para alcançar as</p><p>tolerâncias e propriedades desejadas.</p><p>Atividade da ETAPA 1: Tipos de Processos de Fundição</p><p>Nesta etapa da atividade, sua tarefa é pesquisar e explorar mais detalhadamente sobre</p><p>o processo de fundição na indústria. Concentre-se em diferentes tipos de fundição, como</p><p>fundição em areia, fundição por cera perdida ou fundição em molde metálico. Além disso,</p><p>destaque as vantagens, desafios e aplicações de cada tipo de fundição.</p><p>Para realizar essa pesquisa, consulte livros, artigos acadêmicos, sites especializados e</p><p>materiais técnicos. Certifique-se de citar corretamente todas as fontes utilizadas. Ao realizar</p><p>sua pesquisa, leve em consideração os seguintes pontos:</p><p>- Fundição em Areia: descreva o processo de fundição em areia, incluindo os passos</p><p>envolvidos, como a preparação do molde de areia, a colocação do material fundido e a</p><p>solidificação. Discuta as vantagens desse método, como a flexibilidade de produção, o</p><p>custo relativamente baixo e a possibilidade de criar peças de grande porte. Também aborde</p><p>os desafios, como a necessidade de pós-tratamento e a limitação em termos de</p><p>complexidade das formas produzidas. Explique as principais aplicações da fundição em</p><p>areia na indústria.</p><p>- Fundição por Cera Perdida: explique o processo de fundição por cera perdida, que</p><p>envolve a criação de um modelo em cera, o revestimento cerâmico, a remoção da cera e o</p><p>despejo do material fundido no molde. Destaque as vantagens desse método, como a</p><p>precisão dimensional, a capacidade de produzir peças complexas e a excelente qualidade</p><p>superficial. Discuta os desafios, como a necessidade de maior tempo e custo de produção,</p><p>bem como a limitação em termos de tamanho das peças. Apresente as principais</p><p>aplicações da fundição por cera perdida na indústria.</p><p>- Fundição em Molde Metálico: descreva o processo de fundição em molde metálico, que</p><p>utiliza moldes permanentes feitos de metal, como aço ou ferro fundido. Explique as etapas</p><p>envolvidas, incluindo a preparação do molde, o despejo do material fundido e a extração da</p><p>peça. Aborde as vantagens desse método, como a alta precisão dimensional, a boa</p><p>qualidade superficial e a possibilidade de produção em grande escala. Discuta os desafios,</p><p>como a maior complexidade e custo na fabricação dos moldes metálicos. Apresente as</p><p>principais aplicações da fundição em molde metálico na indústria.</p><p>ETAPA 2: Projeto de Fundição</p><p>Nesta etapa, iremos abordar um experimento sobre processo de fundição. Para isso,</p><p>acesse o laboratório virtual denominado “PROJETO DE FUNDIÇÃO”. Ao abrir ele, você irá</p><p>fundir uma peça metálica utilizando um molde de areia verde.</p><p>Durante o experimento, você realizará os seguintes procedimentos:</p><p>- Transferindo areia para a caixa 1: despeje água na bacia que contém areia e misture</p><p>com a concha. Posicione o molde 1 na caixa 1 e, em seguida, aplique talco sobre o molde.</p><p>Com a concha, adicione uma camada de areia sobre o molde e compacte essa camada</p><p>com o bastão de madeira. Adicione outra camada de areia com a concha e compacte</p><p>novamente.</p><p>- Transferindo areia para a caixa 2: rotacione a caixa 1 deforma que o molde fique visível.</p><p>Acople a caixa 2 sobre a caixa 1 e posicione o molde 2. Pulverize talco sobre o molde e</p><p>posicione os canos de PVC. Com a concha, adicione 2 camadas de areia, compactando</p><p>cada uma delas com o bastão de madeira. Remova os canos PVC e desacople a caixa 2.</p><p>Escave a passagem com a espátula e retire os moldes.</p><p>- Transferindo areia para o molde macho: aplique talco sobre o molde macho. Com a</p><p>concha, adicione 2 camadas de areia, compactando cada uma delas com o bastão de</p><p>madeira. Retire o macho do molde e posicione-o na caixa 1. Acople novamente a caixa 2 e</p><p>posicione os massalotes na caixa.</p><p>- Vertendo o metal líquido: utilize a tenaz para remover o cadinho do forno de fundição e</p><p>verta o metal líquido no molde. Aguarde uma hora, quebre o molde e retire a peça pronta.</p><p>Atividade da ETAPA 2: Realizando o processo de fundição</p><p>Nesta etapa da atividade, sua tarefa será executar o experimento “Projeto de fundição”</p><p>presente no simulador virtual. Para realizar o experimento, abra o laboratório virtual e</p><p>siga o roteiro de experimentos. Nele você irá encontrar o passo a passo de como deve ser</p><p>executada as etapas para o correto funcionamento do experimento.</p><p>Após ler as instruções do roteiro, abra o experimento e execute os passos para realizar</p><p>a fundição da sua peça metálica.</p><p>Ao final do experimento, responda às seguintes questões:</p><p>1. Descreva como foram realizadas as etapas do experimento, dizendo o que foi feito desde</p><p>o início, até o final do experimento.</p><p>2. Ocorreram defeitos na peça? Se sim, como seria possível evitá-los?</p><p>3. De que material foi fabricado o macho e por quê?</p><p>ETAPA 3: Reflexão e Análise do Processo de Fundição em Areia Verde</p><p>Após concluir o experimento no laboratório virtual, onde fundiu uma peça utilizando a</p><p>técnica de moldagem em areia verde, é importante refletir sobre os aspectos e etapas</p><p>envolvidas neste processo. A moldagem em areia verde é um método amplamente utilizado</p><p>na indústria de fundição devido à sua versatilidade e custo-benefício. No experimento, você</p><p>pôde observar desde a preparação da mistura</p><p>de areia e argila até o vazamento do metal</p><p>fundido no molde e o subsequente resfriamento e solidificação da peça.</p><p>Agora, para consolidar seu entendimento sobre este processo de fundição, você deve</p><p>responder a algumas perguntas específicas. Essas questões abordarão desde os</p><p>fundamentos teóricos da moldagem em areia verde até as particularidades observadas</p><p>durante o experimento virtual. Essa reflexão não só reforçará os conceitos aprendidos, mas</p><p>também permitirá uma compreensão mais profunda das aplicações práticas e dos desafios</p><p>deste método de fundição. Vamos, então, explorar as perguntas e analisar os detalhes que</p><p>fazem da moldagem em areia verde uma técnica fundamental na fabricação de</p><p>componentes metálicos.</p><p>Atividade da ETAPA 3: Explorando a Fundição em Areia Verde</p><p>Para consolidar o seu aprendizado, responda às seguintes perguntas sobre a fundição</p><p>usando molde de areia verde.</p><p>1. Um defeito característico e muito comum no processo de fundição é o rechupe, que se</p><p>manifesta como uma depressão na superfície ou um vazio interno na peça fundida. Este</p><p>defeito ocorre devido à contração do metal durante a solidificação. Qual é a forma mais</p><p>comum utilizada para prevenir essa falha?</p><p>2. A compactação da areia verde pode ser realizada manualmente ou com o auxílio de</p><p>máquinas. Qual é a composição básica dessa mistura?</p><p>3. Na fundição por gravidade, o metal é vazado utilizando apenas a força da gravidade.</p><p>Considerando o processo realizado no laboratório, em que momento é mais adequado</p><p>utilizar o modelo de fundição?</p><p>4. A delaminação ocorre quando duas porções do material fundido se encontram, mas não</p><p>se fundem corretamente devido a uma solidificação prematura. Quais são as causas mais</p><p>vazamento. Em relação às temperaturas críticas no processo de fundição, quais delas</p><p>devem ser monitoradas com atenção?</p><p>FINALIZAÇÃO</p><p>Concluir esta atividade, que combinou a descrição dos principais processos de fundição, a</p><p>prática de construção de um molde de areia verde e a resolução de questões teóricas, foi</p><p>uma experiência enriquecedora e essencial para o seu aprendizado na disciplina de</p><p>Processos de Fabricação Mecânica.</p><p>Ao descrever os processos de fundição, você consolidou seu entendimento teórico sobre as</p><p>diversas técnicas e suas aplicações industriais, compreendendo as vantagens e desafios de</p><p>cada método. Este conhecimento teórico é fundamental para a identificação de processos</p><p>apropriados para diferentes tipos de peças e materiais, uma habilidade crucial para</p><p>qualquer engenheiro ou técnico em fabricação mecânica.</p><p>A etapa prática de construção de um molde de areia verde e a subsequente fundição de</p><p>uma peça de metal permitiram que você aplicasse o conhecimento teórico em um cenário</p><p>realista. Esta experiência prática é vital para a compreensão das nuances e dificuldades do</p><p>processo de fundição, proporcionando uma visão mais completa e concreta do que foi</p><p>estudado teoricamente. A prática reforça a teoria, permitindo que você visualize e manipule</p><p>os materiais e técnicas estudadas, e enfrentando problemas práticos que podem surgir</p><p>durante a fabricação.</p><p>Finalmente, responder às questões relacionadas ao processo de fundição consolidou ainda</p><p>mais seu entendimento, incentivando a reflexão crítica sobre o que foi aprendido. A</p><p>capacidade de identificar e solucionar problemas, como a delaminação e o rechupe, e de</p><p>compreender a importância das temperaturas de fusão, solidificação e superaquecimento,</p><p>são competências essenciais que se desenvolvem através desse tipo de atividade.</p><p>A integração de teoria, prática e reflexão crítica em uma única atividade oferece um</p><p>aprendizado holístico e profundo, preparando-o para enfrentar os desafios reais da indústria</p><p>de fabricação mecânica. Compreender e dominar os processos de fundição é fundamental</p><p>para a produção eficiente e de alta qualidade de componentes metálicos, e essa atividade é</p><p>um passo importante nesse caminho. A combinação desses elementos fortalece sua base</p><p>de conhecimentos e habilidades, essenciais para seu sucesso acadêmico e profissional na</p><p>área de processos de fabricação mecânica. Parabéns por concluir essa atividade! Continue</p><p>explorando e aprimorando seus conhecimentos em engenharia mecânica e engenharia de</p><p>produção, pois eles são essenciais para uma carreira sólida e de sucesso na indústria.</p><p>Um abraço!</p><p>Professor Plínio Vieira</p><p>(44) 99162-8928</p><p>ATIVIDADE MAPA 1000</p>