Processos mecânicos de fabricação

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PROCESSO DE 
CONFORMAÇÃO
Bruna Karine dos 
Santos
Processos mecânicos 
de fabricação
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Reconhecer os cinco processos mecânicos de fabricação: a usinagem, 
a soldagem, a conformação, a fundição e a metalurgia do pó.
  Analisar as peculiaridades de cada um dos processos de fabricação 
e como se comunicam.
  Identificar as vantagens e desvantagens de cada um dos processos 
de fabricação.
Introdução
Os processos de fabricação são meios de agregar valor aos produtos e 
serviços. São utilizados para dar forma às peças — normalmente metá-
licas, mas que também podem ser de outros materiais. Com a finalidade 
de transformar matérias-primas em produtos acabados, os processos 
são amplamente utilizados nas indústrias automobilística, de máquinas 
agrícolas, metalúrgica, de móveis, etc., e a competitividade do mercado 
faz com que as organizações procurem formas de aperfeiçoar os seus 
processos, com o objetivo de diminuir custos e alavancar lucros.
A sequência de fabricação mais indicada para cada produto depende 
das características e limitações do processo empregado. Na maioria dos 
casos, existe uma série de processos que podem ser utilizados para a 
produção de um componente; porém, a escolha depende de fatores re-
lacionados às capacidades técnicas (geometria, tolerância e acabamento 
superficial), econômicas e produtivas do processo.
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Neste capítulo, você vai estudar os processos mecânicos de fabricação, 
com e sem remoção de cavaco. Vai, ainda, aprender sobre as característi-
cas de cada processo e qual é o processo de fabricação mais adequado 
para a obtenção de determinados componentes ou conjuntos.
Origem do processo de fabricação
A partir da necessidade de sobrevivência em um ambiente hostil, o homem pri-
mitivo passou a buscar formas de vencer os inimigos que ameaçavam a sua 
sobrevivência. Então, o homem aprendeu que, se tivesse uma pedra nas mãos, o seu 
golpe teria mais força e que, se essa pedra tivesse um cabo e certa afi ação, o dano 
causado aos seus inimigos seria ainda maior. Assim, percebeu que era necessário 
desbastar, polir e prender a pedra a outro elemento para fabricar um machado. 
Durante milhares de anos, as ferramentas foram consideradas uma exten-
são da mão humana. Utilizando a pedra como principal material, o homem 
desenvolveu e fabricou facas, serras, plainas, buris, raspadores, martelos, 
agulhas, lanças, arpões e outras ferramentas. Aos poucos, percebeu que não 
precisava caçar, colher e pescar sempre que sentisse fome. O alimento poderia 
ser plantado, colhido e armazenado. Para aumentar a produção, o homem 
passou a criar instrumentos que repetiam mecanicamente os seus próprios 
movimentos. Assim, surgiram os protótipos das máquinas-ferramenta. 
Por volta de 4.000 a.C., o homem percebeu que poderia utilizar metais para 
a fabricação de instrumentos, começando pelo cobre, depois o bronze e, final-
mente, o ferro. Por meio do forjamento, também conhecido por martelamento, o 
homem foi gradualmente dominando a tecnologia de utilização desses materiais, 
a qual permitia que uma determinada quantidade de material assumisse as mais 
variadas formas. Aplicando a técnica de soldagem, inicialmente no cobre e depois 
em outros metais, o homem aprendeu também a unir componentes metálicos.
No período pré-histórico, não existiam máquinas-ferramenta. Uma das 
primeiras e mais importantes a surgirem foi o torno (Figura 1), utilizado para 
dar forma a uma peça por meio da remoção de material com o auxílio de uma 
ferramenta. O torneamento é caracterizado por dois movimentos: rotação 
da peça e avanço da ferramenta que lhe dará forma. O torno primitivo era 
composto de dois suportes de madeira fixados no chão. Enquanto o torneiro 
apoiava a ferramenta em um suporte, o seu ajudante fazia a peça a ser usinada 
girar no outro suporte, puxando alternadamente as duas pontas de uma corda 
enrolada no eixo deste. Nessa época, o torneamento era intermitente e o corte 
só acontecia quando o giro se dava na direção do fio da ferramenta.
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Figura 1. Torno primitivo.
Fonte: Secco et al. (2006, p. 8).
O fresamento também se caracteriza pela remoção de material mediante 
uma sincronização de movimentos. Nesse caso, a ferramenta, em geral de dentes 
múltiplos, gira, enquanto a peça, que se mantém fixa, avança em movimento linear.
Com o passar do tempo, além da mudança dos materiais, também foram 
aperfeiçoados os mecanismos, o que possibilitou novas formas de se produzir 
ferramentas. Neste capítulo, você vai aprender que a fabricação de conjuntos 
mecânicos, basicamente feitos de materiais metálicos, é realizada a partir 
de cinco processos de fabricação: a fundição, a conformação mecânica, a 
soldagem, a metalurgia do pó e a usinagem.
Os cinco processos de fabricação: usinagem, 
soldagem, conformação, fundição 
e metalurgia do pó
Um setor de engenharia de manufatura, para ser produtivo ao fabricar os seus 
produtos, precisa extrair o máximo dos seus processos. A seleção do processo 
é fortemente infl uenciada pelo projeto. Ou seja, os processos, em grande parte, 
são selecionados pela alternativa de projeto, que inclui características como 
tamanho, formato, acabamento, tolerância, escolha do material, entre outros. 
Portanto, o projetista tem a responsabilidade de garantir que o produto esteja 
em conformidade com os requisitos do cliente, atenda às especifi cações de 
projeto e permita um nível satisfatório de qualidade em todos os seus aspectos. 
Os processos de fabricação dizem respeito aos principais métodos capazes 
de atribuir determinada forma a um bloco qualquer de metal. Na maioria dos 
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casos, existe mais de uma opção de processo para ser utilizado no mesmo 
componente. Alguns dos fatores que devem ser analisados para a escolha do 
processo de fabricação mais adequado são: 
  a quantidade de peças a serem fabricadas; 
  o custo do equipamento; 
  o custo com ferramental; 
  o tempo de processamento; 
  o custo e a disponibilidade de material;
  a forma e a dimensão do componente; 
  os requisitos de tolerância; 
  a necessidade de acabamento de superfície; 
  o tratamento térmico. 
A seguir você estudará os processos de manufatura e as suas principais 
indicações.
Processo de fundição
A fundição é realizada com metal fundido, ou seja, com metal derretido a altas 
temperaturas. Nesse processo, as peças são conformadas pela solidifi cação 
por resfriamento. O metal é derramado no interior de um molde que possui o 
formato da peça requerida (Figura 2). 
Figura 2. Processo de fundição.
Fonte: industryviews/Shutterstock.com.
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Os moldes utilizados na fundição são feitos de areia refratária e algum tipo 
de aglomerante. O tipo de areia pode variar de acordo com a necessidade. Para 
dar forma ao molde, é utilizada uma espécie de modelo da peça a ser fundida. 
O modelo é uma peça de madeira, metal ou plástico que é posicionada na caixa 
de areia. Ao seu redor, a areia é compactada, a fim de dar forma à cavidade 
do molde que receberá o material fundido. Antes do material derretido ser 
vazado no molde, o modelo é retirado, permitindo o preenchimento do molde 
conforme as formas e dimensões da peça.
Para projetar os modelos de fundição, recomenda-se: 
  considerar a contração do metal ao solidificar; 
  deixar sobremetal suficiente para posterior usinagem; 
  avaliar o volume de produção; 
  estudar adequadamente a localização dos machos;
  prever a colocação dos canais de alimentação do metal derretido.
Os canais de alimentação, também conhecidoscomo massalotes, são 
responsáveis por transportar o metal derretido ao molde durante a contração 
do metal na solidificação. Ao se solidificar, o metal derretido diminui de 
volume. Caso o massalote não esteja devidamente dimensionado, poderá 
causar defeitos na peça fundida. 
Fundição por gravidade
Nesse processo, o metal derretido é vazado por gravidade dentro de uma matriz 
pré-aquecida, onde se solidifi ca. A matriz então é aberta, e a peça, ejetada. 
Esse processo também é conhecido como fundição em molde permanente. O 
molde utilizado nesse processo é feito de aço ou ferro fundido, e a sua vida 
útil dura de 3 mil a 10 mil unidades produzidas. As peças manufaturadas 
nesse processo podem atingir até 200 kgf.
A fundição por gravidade é aplicada, por exemplo, em cabeçotes, bielas 
de motores, pistões, peças brutas para engrenagens e matrizes, utensílios de 
cozinha, carcaças de transmissão, acessórios para tubulação e rodas. 
Com relação aos aspectos do componente fundido, podem ocorrer pequenas 
porosidades e inclusões, as quais podem ser reduzidas ou solucionadas pelo 
enchimento lento da matriz, a fim de reduzir a turbulência no escoamento 
do metal derretido. Para os componentes grandes, normalmente é necessário 
que a matriz seja inclinada enquanto o metal fundido é derramado, para 
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reduzir a turbulência. No que diz respeito à manutenção da matriz, reparos 
são necessários após a fundição de milhares de componentes. 
Fundição sob pressão
O metal líquido é inserido em um molde metálico sob alta pressão (maior 
que 100 bar), onde se solidifi ca. Então a matriz é aberta, e a peça, ejetada.
A fundição sob pressão é aplicada em caixas de transmissão, peças de 
máquinas e motores, componentes de bombas, caixas elétricas, componentes 
de eletrodomésticos, carcaças de brinquedos e rotores. Normalmente esse 
processo apresenta baixa porosidade em componentes pequenos. No entanto, 
pode ser um problema em componentes com seções espessas ou longas. É 
indicado para componentes que requerem altas propriedades mecânicas ou 
ausência de deformação por fluência. 
Fundição por centrifugação
Nesse processo, o metal derretido é vazado dentro de um molde girando em alta 
velocidade (300 a 3.000 rpm), até que ocorra a solidifi cação. O eixo de rotação 
normalmente é horizontal, mas pode ser vertical para componentes curtos. Nesse 
tipo de fundição, podem ser utilizados moldes metálicos ou de areia.
Normalmente é aplicado em tubos, tambores, roldanas, rodas de trens, 
volantes de máquinas, canos de armas, engrenagens brutas, grandes carcaças 
de rolamentos, camisas de cilindro de motores, tanques de pressão e bocais.
Fundição em casca
Um modelo de metal aquecido a aproximadamente 200°C é colocado sobre 
uma caixa de areia de granulometria fi na, revestida por resina termofi xa. Essa 
combinação resulta em uma sinterização da areia com a resina, formando 
uma casca, devido ao modelo estar aquecido. A caixa é invertida durante um 
tempo determinado para curar a areia e, depois, é revertida, fazendo cair o 
excesso de areia. A casca então é removida do modelo e unida à outra metade.
A precisão do processo varia de 0,2 a 0,5 mm, aliada a um bom acaba-
mento superficial, permitindo que, em muitos casos, a usinagem posterior 
seja dispensada. Além disso, a superfície da peça moldada fica tão limpa que 
não necessita de tratamento mecânico de limpeza.
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A fundição em casca é aplicada em peças mecânicas que exigem alta 
precisão, como as caixas de engrenagens, cabeçotes, bielas e componentes 
de transmissão. 
Processo de usinagem
Os componentes fabricados pelos processos convencionais, como fundição e 
forjamento, normalmente apresentam superfície mais grosseira, o que requer 
um acabamento. Para alguns tipos de componentes, os processos de fundição 
e forjamento não apresentam as melhores condições de custo e produtividade. 
Dessa forma, o processo de usinagem possibilita obter equilíbrio de custo 
e produtividade, além de proporcionar bons níveis de acabamento superficial 
para os mais variados tipos de materiais, ao mesmo tempo que permite a 
obtenção de dimensões mais precisas.
Nas operações de usinagem convencional, uma porção de material é reti-
rada pela ação de uma ferramenta de corte, a qual possui geometria definida, 
resultando na produção de cavaco. O cavaco pode possuir diversas formas, 
que podem variar de acordo com o tipo de material, a geometria da ferramenta, 
a profundidade de corte e o avanço da ferramenta. Na usinagem, utiliza-se 
também o fluido de corte, que é aplicado diretamente na ferramenta, a fim de 
refrigerar, lubrificar, proteger contra a oxidação e limpar a região da usinagem. 
A quantidade de operações de usinagem é muito ampla, de um modo geral. 
Vejamos a seguir as principais operações de usinagem.
Torneamento
Trata-se de um processo mecânico de usinagem (Figura 3), utilizado em super-
fícies de revolução, em que se utiliza uma ferramenta de geometria defi nida 
monocortante. Para realizar a operação, a peça gira em torno do eixo principal 
de rotação da máquina, e a ferramenta faz a translação ao mesmo tempo. Em 
geral, é um processo aplicado na fabricação de peças simétricas de revolução. 
Necessita que a ferramenta esteja na altura exata do eixo de centro da peça e 
da máquina para efetuar corretamente o corte e distribuir os esforços.
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Figura 3. Processo de torneamento.
Fonte: Pixel B/Shutterstock.com.
Nesse processo, o metal é removido em altas velocidades. São utilizados 
ferramentas e parâmetros de corte controlados. O objetivo é obter um deter-
minado formato na peça (Figura 4), com dimensão e rugosidade superficial 
específicas, seguindo orientações definidas no desenho da peça ou no desenho 
da folha de processo. Ao mesmo tempo, procura-se obter uma forma de cavaco 
controlada e aceitável.
Figura 4. Peças fabricadas pelo processo de torneamento.
Fonte: Nurul Akmal/Shutterstock.com.
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Furação
A furação é utilizada geralmente para se obter furos cilíndricos em uma peça 
(Figura 5). Usa-se uma broca, normalmente multicortante, que gira contra a 
peça, resultando em um movimento de corte axial, com remoção de cavaco. 
A máquina na qual a broca é montada para executar o processo é a furadeira. 
Porém, a furação pode ser realizada também em fresadoras convencionais e em 
centros de usinagem. Nessas máquinas, a peça se mantém fi xa, e o movimento 
de corte ocorre apenas na ferramenta. Também é possível realizar o processo 
de furação nos tornos, mas esse processo é um pouco diferente: a peça gira e 
a broca se mantém estática.
Figura 5. Furação de uma peça.
Fonte: PR Image Factory/Shutterstock.com.
Fresamento
Na operação de fresamento, a ferramenta de corte multicortante, chamada 
de fresa, faz a retirada do sobremetal da superfície de uma peça, na forma de 
cavaco. O objetivo é formar superfícies planas, retilíneas ou prismáticas, simples 
ou complexas, com a forma, a dimensão, a tolerância e o acabamento desejados.
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A fresa é uma ferramenta multicortante, e as superfícies de corte estão 
distribuídas simetricamente ao redor de um eixo. Os movimentos de rotação 
ao redor do seu eixo e o movimento de translação (avanço) permitem que 
cada uma das arestas cortantes, chamadas de dentes ou facas, retire a parte 
do material que lhe compete nessa combinação de rotação e translação.
Serramento
Trata-se de uma operação que visa dividir ou seccionar uma peça em mais 
partes ou, ainda, separar partes não necessárias de material para chegar ao 
formato fi nal requerido. São usadasferramentas chamadas de serras em 
equipamentos manuais ou de acionamento eletromecânico.
O corte de materiais ocorre, na grande maioria dos casos, nas primeiras 
etapas dos processos produtivos, já que as barras de aço são adquiridas das 
usinas com vários metros de comprimento. Dessa forma, o material precisa 
ser cortado conforme a medida de cada peça. Por se tratar de um processo 
em que o acabamento e a precisão são baixos, as peças são cortadas com 
alguns milímetros a mais. Por exemplo, se a peça pronta fica com 60 mm, ela 
deverá ser cortada com 62 mm nessa etapa, para que seja realizada a usinagem 
posterior, a fim de garantir as medidas indicadas no desenho.
Roscamento
O roscamento é empregado na obtenção de fi letes, por meio da abertura de 
um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas 
ou cônicas de revolução. A peça ou a ferramenta gira, e uma delas se desloca 
de acordo com uma trajetória retilínea paralela ou inclinada em relação ao 
eixo de rotação. O roscamento pode ser realizado tanto nos tornos quanto 
nas fresadoras e furadeiras. A diferença é que, no torno, podem ser obtidas 
roscas externas e internas, enquanto nas fresadoras e furadeiras convencionais 
somente roscas internas podem ser obtidas.
Processo de soldagem
Soldagem é o processo capaz de unir de forma localizada duas ou mais partes 
metálicas, de forma permanente (Figura 6). A expressão solda é usada para 
designar o resultado da operação. A soldagem possui enorme campo de apli-
cação, sendo empregada em quase todos os ramos da indústria e da construção 
mecânica naval, além da engenharia civil.
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Figura 6. Soldagem.
Fonte: SasinTipchai/Shutterstock.com.
A soldagem apresenta diversos processos, os quais podem ser divididos em 
dois grandes grupos: processo por fusão e processo por pressão. No processo por 
fusão, a área da solda é aquecida por uma fonte concentrada de calor, que leva 
o metal de adição a se fundir com as demais partes envolvidas. Já no processo 
por pressão, as peças são aquecidas somente até o estado plástico, ao mesmo 
tempo que são forçadas uma contra a outra pela aplicação de pressão extensa. 
Para o processo por pressão, são necessários metais de boa condutibilidade 
térmica, pois dissipam o calor mais rapidamente na zona soldada e impedem 
que uma temperatura excessiva se concentre em uma área pequena. 
Soldagem a arco gás tungstênio (tungsten inert gas [TIG])
Nesse processo, um arco elétrico é gerado automaticamente entre a peça e o 
eletrodo de tungstênio, não consumível na linha de união. Assim, o metal-base 
é fundido, e a solda é criada com ou sem adição de material. A área de solda 
é protegida com um fl uxo estável de gás inerte, normalmente argônio, para 
evitar a oxidação e a contaminação com o ar atmosférico. 
Esse processo é aplicado em tubulações de indústrias químicas, na fabri-
cação de usinas nucleares, na estrutura aeroespacial, na fabricação de chapas 
metálicas, em revestimentos duros, entre outros.
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Soldagem a arco gás inerte (metal inert gas [MIG])
Um arco elétrico é criado entre a peça e uma vara de eletrodo consumível na 
linha de união. A área da solda é protegida com argônio ou CO2 para evitar a 
oxidação e a contaminação. Nesse processo, o metal-base é fundido, e a solda 
é criada com a alimentação contínua de arame eletrodo (metal de adição), 
que age como metal de preenchimento. É amplamente utilizada na produção 
em série, pois o CO2 possui baixo custo e a sua utilização para solda de aço-
-carbono apresenta resultado satisfatório.
Soldagem manual a arco elétrico
O arco elétrico é criado entre um eletrodo consumível e a peça de trabalho na 
linha de união. Então o metal-base é fundido, e, à medida que a alimentação 
manual do eletrodo percorre o caminho com o movimento descendente, o eletrodo 
é consumido. Ao mesmo tempo, um fl uxo no lado externo do eletrodo se funde, 
cobrindo, assim, a poça de solda, gerando um gás que protege a poça de fusão da 
atmosfera e previne a oxidação. Tem grande aplicabilidade em vasos de pressão, 
em estruturas de aço, na construção naval, em tubulações, na fabricação de 
estruturas de máquinas, em trabalhos de reparação e em revestimentos duros.
Soldagem por arco submerso (submerged arc welding [SAW])
Trata-se de um processo em que a proteção ao eletrodo é dada por um fl uxo 
granular que mantém o arco elétrico submerso. O eletrodo é o próprio arame 
de solda, sendo alimentado como no processo MIG. Nesse processo, o fl uxo 
granular protege a poça de solda da atmosfera, evitando a oxidação. É aplicado 
em navios, pontes, vasos de pressão, estruturas de aço e tubulações. O fl uxo 
granular é conduzido ao local da soldagem por meio de um tubo e depositado 
em volta da área de solda, até mesmo sobre o arco, que é mantido submerso. O 
fl uxo, que não é fundido, é transformado em escória e pode ser reaproveitado, 
sendo recuperado por um aspirador inserido após o arame da solda e que segue 
o mesmo caminho que o eletrodo.
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Não se deve confundir os termos solda e soldagem:
  soldagem é o processo pelo qual se consegue a união;
  solda é a zona de união onde houve solubilização.
Processo de conformação
Você já parou para pensar como são fabricados talheres, panelas, fogões, 
geladeiras, fornos micro-ondas, automóveis, máquinas agrícolas, trens, navios, 
aviões, naves espaciais, satélites, etc.? A seguir, você vai aprender que, desde 
o produto mais simples até o mais sofi sticado, todos dependem de vários 
processos de fabricação mecânica para existir.
Em um ambiente industrial, a conformação mecânica é qualquer operação 
durante a qual se aplica esforço mecânico em diversos materiais, resultando 
em mudanças permanentes de formas e dimensões. Para a produção de pe-
ças, a conformação mecânica inclui um grande número de processos, como 
laminação, forjamento, trefilação, extrusão e conformação de chapas. Esses 
processos têm em comum o fato de que, para a produção da peça, algum 
esforço do tipo compressão, tração, flexão e cisalhamento tem de ser aplicado 
sobre o material.
Laminação
É um processo de conformação contínua do metal por entre um conjunto de 
cilindros que giram, cujos formatos e alturas são ajustados para produzir a 
seção desejada por meio da alta pressão imposta para a deformação plástica. 
Ou seja, é um processo de redução da espessura e aumento do comprimento, 
sem causar o aumento acentuado da largura. A laminação pode ser realizada 
com o material em alta temperatura (calor) ou inicialmente na temperatura 
ambiente (frio). 
A laminação é um processo importante para a manufatura de material de 
suporte para diversos processos, como a usinagem e a estampagem. É utilizada 
para a fabricação de seções planas, quadradas, retangulares e poligonais, de 
seções estruturais, como vigas em “I”, vigas em “H”, seções em “T”, e de 
estruturas, conformação de tubos, etc.
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Forjamento
O metal quente é moldado no formato requerido por meio da aplicação de 
pressão ou de força de impacto que causa deformação plástica, utilizando-se 
uma prensa ou um martelo em uma matriz, ou uma série de matrizes. Por esse 
processo são fabricados componentes de motor (bielas, virabrequins, eixo de 
came), componentes de transmissão (engrenagens, eixos, cubos) e componentes 
de aeronave (trem de pouso, parte da fuselagem), e são realizados forjamentos 
de recalque a quente (cabeça de parafuso, eixos de válvulas) e forjamentos em 
matriz aberta (bloco de matriz, grandes eixos, válvula de pressão).
Trefilação
A seção transversal de uma barra, fi o ou tubo é reduzida ao puxar-se a peça 
através de uma ferramenta(fi eira ou trefi la) em forma de funil. É o processo 
comum para a obtenção de fi os de todo tipo. A trefi lação é importante para 
a fabricação de hastes, barras, arames, tubos, máquinas, arames de mola ou 
de instrumentos musicais.
Extrusão
É o processo no qual a peça é “empurrada” contra a matriz conformadora, 
com redução da sua seção transversal. Por esse processo, é possível obter 
fi xadores, soquetes de ferramentas, corpos de vela de ignição, engrenagens 
brutas, tubos fl exíveis, pistas de rolamento e assentos de válvula. 
Conformação de chapas
É o nome genérico dos processos nos quais se aplica uma força externa sobre 
a matéria-prima, obrigando-a a tomar a forma desejada por deformação plás-
tica (Figura 7). O volume e a massa do metal se conservam nesse processo. 
É utilizado para a fabricação de cabines, suportes de montagem, acessórios 
elétricos, latas, chassis de máquina e painéis de carcaça automotiva. 
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Figura 7. Conformação.
Fonte: Yasni/Shutterstock.com.
Processo de metalurgia do pó
A metalurgia do pó consiste na formação de peças por meio da prensagem de 
pós (matéria-prima). O pó é então sinterizado em temperaturas específi cas, 
ocasionando uma diminuição considerável do volume da peça e um aumento 
substancial da sua resistência mecânica. Portanto, a metalurgia do pó recorre 
ao emprego de pressão e calor. A operação de aquecimento realizada em 
condições controladas de temperatura, tempo e atmosfera é conhecida como 
sinterização. 
A matéria-prima da metalurgia do pó são pós metálicos e não metálicos, 
cujas características tecnológicas influenciam tanto no comportamento do pó 
durante o processamento quanto na qualidade final do produto sinterizado. 
O processo de metalurgia do pó envolve as seguintes etapas fundamentais: 
  mistura do pó; 
  compressão da mistura resultante com o emprego das matrizes (operação 
denominada compactação); 
  aquecimento do compactado resultante, de modo a produzir uma ligação 
entre as partículas e conferir resistência mecânica ao compactado — ou 
seja, sinterização.
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O campo de aplicação da técnica está distribuído por vários setores indus-
triais, visto que os produtos da metalurgia do pó são indispensáveis em alguns 
casos e, em outros, apresentam nítidas vantagens de aplicação, sobretudo de 
ordem econômica, em relação aos outros processos de fabricação. 
Peculiaridades dos processos de fabricação
No processo de usinagem, o conhecimento e a experiência do operador 
são de grande importância ao se iniciar a fabricação de uma peça, pois os 
parâmetros são inseridos com base nessas premissas. Se necessário, os parâ-
metros e procedimentos podem ser corrigidos posteriormente. Por exemplo, 
se você estiver começando a usinar uma peça pelo processo de torneamento 
e os parâmetros de utilização da ferramenta estiverem inadequados, isso 
ocasionará a formação de um cavaco considerado desfavorável, podendo até 
mesmo causar um acidente de trabalho. 
No processo de usinagem, tem-se a geração de cavaco, definido por 
Ferraresi (1977 apud BARRIOS, 2011, p. 193) como a “porção de material da 
peça retirada pela ferramenta” para que ocorra a usinagem.
Por exemplo, quando você descasca uma laranja ou maçã com o uso de uma faca, o 
movimento giratório da fruta (peça) realizado pelas mãos (máquina) contra a aresta 
de corte afiada e mais dura da faca (ferramenta) retira a casca (cavaco). 
Usinabilidade é a propriedade dos materiais que determina a remoção de 
cavacos com mais ou menos facilidade. Ela é medida com base na dificuldade 
de controle do cavaco, na durabilidade da ferramenta, na conservação da 
geometria, na precisão e no acabamento superficial da peça usinada. Existem 
materiais cuja usinagem só é possível com a aplicação adequada do material 
e da geometria da ferramenta de corte e, ainda, nas condições (parâmetros) 
corretas, incluindo o uso ou não de fluidos de corte.
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Os cavacos longos ou contínuos são considerados indesejáveis, pois difi-
cultam o manuseio e a armazenagem, causam risco de acidentes ao operador, 
obstruem e travam o transportador de cavacos e causam paradas na máquina, 
ou até quebras. Também podem enrolar e causar danos na ferramenta, bem 
como refugos, e prejudicam a tolerância e o acabamento superficial da peça. 
Portanto, procura-se formar cavacos favoráveis, do tipo hélice espiral, que 
ocupam pouco volume, não obstruem o local de trabalho e são removidos 
facilmente. A Figura 8 apresenta os tipos de cavacos.
Figura 8. Tipos de cavaco.
Fonte: Barrios (2011, p. 196).
Já no processo de soldagem, a principal particularidade é a soldabilidade. 
Não basta colocar duas peças metálicas próximas e aplicar calor com ou sem 
pressão. Para que a soldagem realmente se realize, os metais a serem unidos 
devem possuir características a favor do processo. 
A soldabilidade é a facilidade que os materiais têm de se unirem por meio 
de soldagem e de formarem uma série contínua de soluções sólidas coesas, 
mantendo as propriedades mecânicas dos materiais originais. O principal 
fator que afeta a soldabilidade dos materiais é a sua composição química. 
Outro fator importante é a capacidade de formar a série contínua de soluções 
sólidas entre um metal e outro.
17Processos mecânicos de fabricação
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Se o material a ser soldado exigir muitos cuidados, como controle de temperatura de 
aquecimento ou tratamento térmico após a soldagem, o material tem baixa soldabi-
lidade. Por outro lado, se o material exigir poucos cuidados, dizemos que o material 
tem boa soldabilidade.
O processo de metalurgia do pó tem como especialidade a produção de 
determinados produtos, por exemplo, metais refratários, como o W (Tungs-
tênio), o Mo (Molibdênio) e o Ta (Tântalo), impossíveis de ser fabricados por 
outro processo. Permite também a produção de metal duro ou carbonetos de 
metais, como os aglomerados de cobalto. Possibilita a fabricação de mancais 
porosos autolubrificantes, de bronze ou ferro, também impossíveis de se obter 
por outro processo, e de filtros metálicos de bronze e aço inoxidável, bem 
como discos de fricção metálicos, entre outros.
Por sua vez, no processo de conformação, quando é aplicada a pressão na 
chapa a fim de causar uma determinada deformação plástica, ocorrem dois tipos 
de esforços: o esforço por tração e o esforço por compressão. Porém, existe um 
ponto entre as duas superfícies em que a tensão normal é zero; portanto, não há 
deformação. A linha formada por esses pontos é chamada de linha neutra, ou eixo 
neutro. Como essa linha não sofre deformações, conclui-se que o seu comprimento 
permanece o mesmo após a deformação. Daí a sua importância, pois é por meio 
dessa linha que se calcula qual o tamanho total da chapa a ser cortada antes de 
ela ser devidamente conformada, de acordo com o que é solicitado nos desenhos. 
Caso o cálculo da linha neutra esteja errado, a chapa poderá ficar curta ou longa demais, 
gerando retrabalho, perda de produtividade e até mesmo desperdício de material.
Processos mecânicos de fabricação18
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Vantagens e desvantagens de cada 
processo de fabricação
Os processos de fabricação possuem diversas características que podem de-
terminar a sua escolha. Dessa forma, pode-se optar por determinado processo 
com base nas suas principais vantagens e desvantagens, as quais podem ser 
analisadas nos Quadros 1 a 5.
Processo de fundição
Vantagens Limitações
Não possui limitação de tamanho, 
formato ou complexidade
Processo extremamente complexo, 
devido às diversas variáveis envolvidas
Resulta na obtenção de peças 
com forma definida
Limitação para peças pequenasObtém de maneira econômica 
peças de geometria complexa
Apresenta acabamento de 
superfície e precisão baixos, se 
comparado com a usinagem
Boa estabilidade dimensional A estabilidade dimensional é menor 
nas peças de maior tamanho
Menor possibilidade de 
surgimento de trincas
 Quadro 1. Vantagens e limitações da fundição 
As limitações do processo de fundição obrigaram os fundidores a procu-
rarem outros tipos de materiais aglomerantes que pudessem ser misturados 
com a areia. Isso levou à utilização das resinas sintéticas, o que permitiu 
o aparecimento de processos de modelagem como o shell molding, a caixa 
quente e a cura a frio.
19Processos mecânicos de fabricação
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Processo de conformação
Vantagens Limitações
Bom aproveitamento da matéria O ferramental e os equipamentos 
possuem custo muito elevado
Rapidez na execução Exige grandes produções para 
justificar o processo economicamente
Mantém as propriedades 
mecânicas do material
Possibilidade de grande precisão 
e tolerância dimensional
 Quadro 2. Vantagens e limitações da conformação 
Processo de metalurgia do pó
Vantagens Limitações
Pode obter produtos e componentes 
acabados com homogeneidade e 
precisão dimensional superiores 
às obtidas por outras técnicas
A prensa de compressão possui 
capacidade limitada à medida 
que as dimensões das peças a 
serem produzidas aumentam
Menor custo para grande produção, 
devido principalmente à economia 
de matéria-prima e energia
É necessário que o lote de uma 
mesma peça seja muito grande, 
devido ao custo elevado das matrizes 
Mínima ou nenhuma 
operação de usinagem
A utilização de grandes prensas 
torna o processo impraticável, tanto 
técnica quanto economicamente
 Quadro 3. Vantagens e limitações da metalurgia do pó 
Processos mecânicos de fabricação20
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Processo de soldagem
Vantagens Limitações
Juntas de integridade e 
eficiência elevadas
Não pode ser desmontada
Grande variedade de processos Pode afetar a microestrutura e 
as propriedades das partes
Aplicável a diversos materiais Pode causar distorções e tensões residuais
Operação manual ou automática Requer considerável 
habilidade do operador
Pode ser altamente portátil Pode exigir operações auxiliares 
de elevado custo e duração 
(ex.: tratamentos térmicos)
As juntas podem ser 
isentas de vazamentos
A estrutura resultante é monolítica 
e pode ser sensível a falha total
Custo, em geral, razoável
A junta não apresenta 
problemas de perda de aperto
 Quadro 4. Vantagens e limitações da soldagem 
Processo de usinagem
Vantagens Limitações
Relativamente mais preciso que os 
processos de conformação e fundição
Maior gasto de matéria-prima, 
mão de obra, tempo e energia
Capaz de produzir peças com geometria 
complexa, que não poderiam ser 
obtidas com outros processos
Não proporciona melhoria 
nas propriedades mecânicas 
da peça e, muitas vezes, pode 
causar degradação do material
Pode gerar superfície com padrão especial
 Quadro 5. Vantagens e limitações da usinagem 
21Processos mecânicos de fabricação
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BARRIOS, D. B. et al. Mecânica: métodos e processos industriais. São Paulo: Fundação 
Padre Anchieta, 2011. v. 5.
SECCO, A. R. et al. Processos de fabricação: Telecurso 2000. São Paulo: Telecurso 2000, 
2006. Disponível em: . Acesso em: 27 maio 2018. 
Leituras recomendadas
CHIAVERINI, V. Tecnologia mecânica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.
METALICA. O que é soldagem. Portal Metalica: construção civil, 2018. Disponível 
em: . Acesso em: 27 maio 2018. 
MORO, N.; AURAS, A. P. Processo de fabricação: conformação mecânica I: generalidades, 
laminação e forjamento. Florianópolis: Centro Federal de Educação Tecnológica de 
Santa Catarina, 2007. Disponível em: . Acesso em: 27 maio 2018. 
SWIFT, K. G.; BOOKER, P. D. Seleção de processos de manufatura. Rio de Janeiro: Elsevier, 
2014. 
 mecânicos de fabricação22 Processos
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http://bmalbert.yolasite.com/resources/Telecurso%202000%20-
http://wwwo.metalica.com.br/o-que-e-soldagem
http://www.norbertocefetsc.pro.br/downloads/
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.