Processos de Fabricação (1)

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Professor Me. Jean Carlos Rodrigues
PROCESSOS DE 
FABRICAÇÃO
REITORIA Prof. Me. Gilmar de Oliveira
DIREÇÃO ADMINISTRATIVA Prof. Me. Renato Valença 
DIREÇÃO DE ENSINO PRESENCIAL Prof. Me. Daniel de Lima
DIREÇÃO DE ENSINO EAD Profa. Dra. Giani Andrea Linde Colauto 
DIREÇÃO FINANCEIRA Eduardo Luiz Campano Santini
DIREÇÃO FINANCEIRA EAD Guilherme Esquivel
COORDENAÇÃO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO Profa. Ma. Luciana Moraes
COORDENAÇÃO ADJUNTA DE ENSINO Profa. Dra. Nelma Sgarbosa Roman de Araújo
COORDENAÇÃO ADJUNTA DE PESQUISA Profa. Ma. Luciana Moraes
COORDENAÇÃO ADJUNTA DE EXTENSÃO Prof. Me. Jeferson de Souza Sá
COORDENAÇÃO DO NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Prof. Me. Jorge Luiz Garcia Van Dal
COORDENAÇÃO DE PLANEJAMENTO E PROCESSOS Prof. Me. Arthur Rosinski do Nascimento
COORDENAÇÃO PEDAGÓGICA EAD Profa. Ma. Sônia Maria Crivelli Mataruco
COORDENAÇÃO DO DEPTO. DE PRODUÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS Luiz Fernando Freitas
REVISÃO ORTOGRÁFICA E NORMATIVA Beatriz Longen Rohling 
 Carolayne Beatriz da Silva Cavalcante
 Caroline da Silva Marques 
 Eduardo Alves de Oliveira
 Jéssica Eugênio Azevedo
 Marcelino Fernando Rodrigues Santos
PROJETO GRÁFICO E DIAGRAMAÇÃO Bruna de Lima Ramos
 Hugo Batalhoti Morangueira
 Vitor Amaral Poltronieri
ESTÚDIO, PRODUÇÃO E EDIÇÃO André Oliveira Vaz 
DE VÍDEO Carlos Firmino de Oliveira 
 Carlos Henrique Moraes dos Anjos
 Kauê Berto
 Pedro Vinícius de Lima Machado
 Thassiane da Silva Jacinto 
 
FICHA CATALOGRÁFICA
 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação - CIP
R696p Rodrigues, Jean Carlos
 DProcesso de fabricação/ Jean Carlos Rodrigues.
 Paranavaí: EduFatecie, 2023.
 113 p.: il. Color.
 ISBN 978-65-5433-080-0 
 1. Processos de fabricação. 2. Soldagem. 3. Fundição.
 I. Centro Universitário UniFatecie. II. Núcleo de Educação a
 Distância. III. Título. 
 
 CDD: 23. ed. 671.35
 Catalogação na publicação: Zineide Pereira dos Santos – CRB 9/1577
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Professor Dr. Raphael Menechini Neto
• Possui mais de 14 anos de experiência nas áreas educacional e de engenharia, 
atuando como: técnico em eletrônica Industrial, engenheiro industrial mecânico, 
professor, coordenador de curso superior e consultor.
• Graduado em Física pela UFMG, em Engenharia Industrial Mecânica pelo 
CEFET MG, Mestre em Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela UFMG e 
Doutorando em Engenharia Mecânica. 
• Além de Especialista em Tecnologias Educacionais, Especialista em Didática e 
Metodologias Ativas, Especialista em Design Instrucional, Especialista em Enge-
nharia de Segurança do Trabalho e em Perícias.
CURRÍCULO LATTES: http://lattes.cnpq.br/0490596902713548
AUTOR
http://lattes.cnpq.br/0490596902713548
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Prezado (a) aluno (a), seja muito bem-vindo (a)!
Os processos industriais e de fabricação são meios de agregar valor aos produtos e 
serviços. São utilizados para dar forma às peças, normalmente metálicas, mas que também 
podem ser de outros materiais. Com a finalidade de transformar matérias-primas em produ-
tos acabados, os processos são amplamente utilizados nas indústrias automobilísticas, 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 carac-
terísticas 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 relacionados às capacidades técnicas (geometria, tolerância 
e acabamento superficial), econômicas e produtivas do processo. A partir da necessidade 
de sobrevivência em um ambiente hostil, o homem primitivo 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 afiação, o dano causado aos seus inimigos seria ainda maior. 
Assim, percebeu que era necessário desbastar, polir e prender a pedra a outro ele-
mento para fabricar um machado. Durante milhares de anos, as ferramentas foram conside-
radas uma extensão 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, finalmente, 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.
APRESENTAÇÃO DO MATERIAL
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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, 
utilizado para dar forma a uma peça por meio da remoção de material com o auxílio de uma 
ferramenta. Nos primórdios, o torneamento era intermitente e o corte só acontecia quando 
o giro se dava na direção do fio da ferramenta. O fresamento também se caracteriza pela 
remoção de material mediante uma sincronização de movimentos. Nesse caso, a ferramen-
ta, 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. 
Nesta disciplina, você vai aprender sobre os processos industriais e roteiros de 
manufatura, estudará que a fabricação de conjuntos mecânicos pode ser realizada por pro-
cessos de fabricação como: a fundição, a conformação mecânica, a soldagem, a metalurgia 
do pó e a usinagem. Aprenderá também sobre tolerâncias e, por fim, compreenderá como 
são produzidos os principais polímeros industriais.
Muito obrigado e bom estudo!
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UNIDADE 4
Introdução aos Processos de Soldagem
Fundamentos de Fundição dos Metais
UNIDADE 3
Processoquando é colocado no contêiner, irá possuir uma 
temperatura homogênea em sua seção transversal. No caso das horizontais, como a parte 
de baixo do lingote esfria mais depressa, a temperatura não será uniforme ao longo de uma 
secção transversal.
44PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
ESTAMPAGEM, 
DOBRAMENTO E 
EMBUTIMENTO3
TÓPICO
Os produtos feitos a partir de chapas metálicas fazem parte do nosso cotidiano. 
Incluem uma gama muito ampla de produtos de consumo e industriais, como latas de 
bebidas, panelas, armários de arquivo, mesas de metal, eletrodomésticos, carrocerias, 
reboques e fuselagens de aeronaves. A conformação de chapas metálicas remonta a cerca 
de 5.000 a.C., quando utensílios domésticos e joias eram feitos martelando e estampando 
ouro, prata e cobre. Comparado com aqueles fabricados por fundição e por forjamento, as 
peças de chapa metálica oferecem as vantagens da leveza peso e forma versátil.
3.1 Estampagem
É o processo de conformação a frio responsável pela produção de copos e peças 
de automóveis, como para-lamas. Na operação principal da estampagem ocorre o alonga-
mento e a contração das dimensões de todos os elementos de volume, em três dimensões. 
A chapa, originalmente plana, adquire uma nova forma geométrica, oca. Numerosas peças 
feitas de chapas metálicas, são cilíndricas ou em forma de caixa, como potes e panelas, to-
dos os tipos de recipientes para alimentos e bebidas, aço inoxidável, pias de cozinha, latas 
e tanques de combustível automotivo. Tais peças geralmente são feitas por um processo no 
qual uma punção força uma chapa de metal plana em uma cavidade da matriz. 
A força de estampagem pode ser estimada e sua determinação deve ser feita a partir 
do corte do disco, pressão da prensa chapa e a força para embutir. Quase todas as opera-
ções anteriores de trabalhos em prensas são realizadas com ferramental convencional, de 
punção e matriz. O ferramental é denominado uma matriz. Ele é projetado sob medida para 
uma dada peça ser produzida. O termo matriz de estampar é, às vezes, usado para matrizes 
de alta produção. Os materiais típicos para as matrizes de estampar são os aços-ferramenta. 
A Figura 10 ilustra o processo de conformação de chapas denominado, estampagem.
45PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
FIGURA 10: PRENSA INDUSTRIAL PARA ESTAMPAGEM DE CHAPAS METÁLICAS
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/detail-industrial-press-sheet-metal-stamping-1014194353
Os defeitos de estampagem são: enrrugamento do flange, correção pelo emprego 
de prensa chapa; da parede do copo, pela redução da razão de estampabilidade; rasga-
mento, pela redução da força de estiramento; riscos na superfície, devido ao mau acondi-
cionamento das chapas; formação de “orelhas”, devido à anisotropia da chapa. Texturas de 
chapas metálicas estão sendo desenvolvidas continuamente para melhorar a capacidade 
de estampagem, controlando o tipo de elementos de liga no material, bem como vários 
processos parâmetros durante a laminação da chapa. 
3.2 Processo de Dobramento
No Dobramento (ou encurvamento) a tira metálica é submetida a esforços aplica-
dos em duas direções opostas para provocar a flexão e a deformação plástica, mudando 
a forma de uma superfície plana para duas superfícies concorrentes, em ângulo, com raio 
de concordância em sua junção. A Figura 11 mostra um operador fixando uma chapa na 
máquina de dobra de chapa.
FIGURA 11: PROCESSO DE DOBRAMENTO DE CHAPA
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/operator-bending-metal-sheet-by-machine-382655932
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/detail-industrial-press-sheet-metal-stamping-1014194353
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/operator-bending-metal-sheet-by-machine-382655932
46PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
Na operação de dobramento, a chapa metálica é submetida à aplicação de esforços 
em direções opostas, proporcionando, desta forma, a flexão e uma deformação plástica severa, 
transformando a chapa plana em duas superfícies concorrentes, com ângulo e concordância.
3.3 Processo de Embutimento (Repuxo) ou Estampagem Profunda
O processo de Embutimento, também conhecido como repuxo ou estampagem 
profunda, é a técnica de fabricação pela qual uma chapa metálica (ou blank), em forma de 
disco, adquire forma volumétrica, oca, previamente definida. As ferramentas que executam 
esse trabalho têm as mesmas características dos estampos de corte e dobra. São formadas 
basicamente por um punção e uma matriz, conforme Figura 12. Por meio dessa técnica, 
são feitos utensílios domésticos de uso diário, como bacias, canecas e panelas de alumínio.
FIGURA 12 - FERRAMENTA DE ESTAMPAGEM
Fonte: Adaptado de Altan (1998, p.78)
A Figura 13 ilustra um exemplo pelo qual uma chapa metálica (ou blank) em forma 
de disco adquire forma volumétrica definida pela matriz.
FIGURA 13: DISCO METÁLICO ADQUIRINDO FORMA VOLUMÉTRICA.
Fonte: Adaptado de Brito (2005).
47PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
O bom entendimento da relação entre a geometria do disco em relação à peça 
finalizada, é fundamental para um projeto correto de embutimento. A Figura 14 mostra uma 
garrafa metálica obtida pelo processo de estampagem profunda ou embutimento.
FIGURA 14: GARRAFA METÁLICA OBTIDA PELO PROCESSO DE EMBUTIMENTO
Fonte: Wikimedia Commons; Disponível em: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/Deep-
drawn_MDI_can_by_H%26T_Presspart.jpg
Há também a operação de embutimento em que ocorre variação na espessura do ma-
terial tanto em relação ao blank quanto ao longo da peça acabada. Esta operação é aplicada, 
inclusive, na fabricação de peças maiores, como algumas utilizadas na construção de foguetes.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/Deep-drawn_MDI_can_by_H%26T_Presspart.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/Deep-drawn_MDI_can_by_H%26T_Presspart.jpg
48PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
Como ocorre o processo de fabricação por estampagem? Este processo é realizado a quente ou a frio?
O processo de transformar chapas de metal em uma peça ou componente útil é chamado de estampagem 
de chapas metálicas. O metal é alimentado em uma prensa, onde a ferramenta de estampagem , também 
conhecida como matriz, cria a forma desejada. A matriz é pressionada para dentro ou através do metal 
com uma força tremenda. A força utilizada no processo é medida em toneladas. Com exceção de alguns 
processos especializados, a estampagem de chapas metálicas não usa calor. Em vez disso, é feito com uma 
técnica de conformação a frio. Mesmo que nenhum calor seja usado, a peça pode sair quente por causa do 
atrito criado entre o metal e a matriz pela força da prensa.
Fonte: O autor (2023).
A trefilação trata-se da redução da seção transversal de uma barra, fio ou tubo realizada “puxando-se” a 
peça através de uma ferramenta (fieira ou trefila) com forma de canal convergente. Ou seja, é um processo 
importante de conformação de metais. O fio-máquina ou arame inicial é puxado por meio de uma, ou vá-
rias matrizes cônicas. Para saber mais sobre o processo de trefilação de arames, veja o vídeo por meio do 
link a seguir: https://www.youtube.com/watch?v=VVewNWWBVjs&t=5s 
https://www.youtube.com/watch?v=VVewNWWBVjs&t=5s
49PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
Nesta unidade estudamos alguns dos principais processos de conformação me-
cânica, iniciamos pela laminação. Ao longo da unidade, foram trabalhados, também, os 
processos: estampagem, dobramento, embutimento, trefilação e extrusão. Os produtos 
laminados possuem uma terminologia própria e adequada para cada etapa do processo. 
Assim, durante a laminação a quente, a primeira etapa é a quebra da estrutura de fundição, 
sendo que a esta operação chamamos desbaste e o produto é o bloco. 
O bloco possui área, em geral, não maior que 250 cm² e posteriormente é laminado 
a quente dando forma a palanquilha, que possui uma seção não menor que 36 pol². A 
palanquilhaé usada como produto inicial da produção de perfis, seja redonda, quadrada ou 
em outras formas. Os processos de estampagem e embutimento são adequados para criar 
formas volumétricas a partir de um disco metálico. Os processos de trefilação e extrusão, 
podem formar desde materiais em forma de fios, quanto outras geometrias, a depender do 
formato da matriz.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
50PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
Na operação de dobramento, a chapa metálica é submetida à aplicação de esforços 
em direções opostas, proporcionando, desta forma, a flexão e uma deformação plástica severa, 
transformando a chapa plana em duas superfícies concorrentes, com ângulo e concordância. 
Para saber mais sobre a operação de dobramento, leia a página 95, capítulo 3, do livro “Intro-
dução aos processos de fabricação de produtos metálicos” em sua biblioteca virtual.
Fonte: KIMINAMI, C. S.; CASTRO, W. B; OLIVEIRA, M. F Introdução aos processos de fabricação de produtos 
metálicos. São Paulo: Editora Blucher, 2013.  E-book.  ISBN 9788521206835. Disponível em: https://integrada.
minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521206835/ . Acesso em: 16 abr. 2023.
LEITURA COMPLEMENTAR
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521206835/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521206835/
51PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
MATERIAL COMPLEMENTAR
FILME/VÍDEO
• Título: Conformação Mecânica, Laminação
• Ano: 2014.
• Sinopse: o filme mostra, com detalhes, o processo de conforma-
ção mecânica, laminação, importante para a produção de vários 
tipos de chapas, para uso na indústria.
• Link do Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=4JLd0yQQLEQ 
LIVRO
• Título: Introdução aos Processos de Fabricação de Produtos 
Metálicos
• Editora: Blucher
• Autor: Claudio Shyinti Kiminami
• Sinopse: este livro mostra, de forma prática, os processos 
tratados aqui nesta unidade, como conformação e processos de 
soldagem, mostrando exemplos e figuras para poder compreender 
melhor o aprendizado.
https://www.youtube.com/watch?v=4JLd0yQQLEQ
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Plano de Estudos
• A História e o Processo de Fundição.
• Etapas do Processo de Fundição.
• Fundição em Indústrias de Transformação e o Ferro Fundido.
Objetivos da Aprendizagem
• Conhecer a evolução histórica do processo de fundição;
• Saber as etapas do Processo de Fundição;
• Conhecer o processo de fundição dentro das Indústrias de 
Transformação.
• Compreender as aplicações dos principais ferros fundidos 
existentes.
Professor Me. Jean Carlos Rodrigues
FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS 
DE FUNDIÇÃO DE FUNDIÇÃO 
DOS METAISDOS METAIS
UNIDADEUNIDADE3
53FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
INTRODUÇÃO
Olá querido(a) aluno(a), seja muito bem-vindo(a) aos processos de fabricação por 
fundição! As primeiras fundições de metais foram feitas usando moldes de pedra e metal 
para fundição de cobre. Atualmente, existem diversos processos de conformação e trans-
formação de metais. Entre esses processos, o de fundição se destaca não somente por ser 
um dos processos mais antigos, mas, principalmente, pela sua flexibilidade e versatilidade, 
que permitem obter peças das mais variadas formas e tamanhos, para inúmeros setores 
da indústria, em especial as indústrias de transformação pesada. O processo de fundição 
consiste essencialmente em colocar metal líquido e fundido no interior da cavidade de um 
molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fundida.
Para que isso seja possível, alguns fatores precisam ser considerados, como o tipo 
de ferro das peças a serem fundidas, o modelo da peça, o molde a ser utilizado, o ponto de 
fusão, o enchimento do molde, a desmoldagem, a rebarbação e a limpeza final. Atualmen-
te, existem diversos processos de conformação e transformação de metais. Entre esses 
processos, o de fundição se destaca não somente por ser um dos processos mais antigos, 
mas, principalmente, pela sua flexibilidade e versatilidade, que permitem obter peças das 
mais variadas formas e tamanhos, para inúmeros setores da indústria, em especial as 
indústrias de transformação pesada. 
O processo de fundição consiste essencialmente em colocar metal líquido e fundido 
no interior da cavidade de um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça 
a ser fundida. Para que isso seja possível, alguns fatores precisam ser considerados, como 
o tipo de ferro das peças a serem fundidas, o modelo da peça, o molde a ser utilizado, o 
ponto de fusão, o enchimento do molde, a desmoldagem, a rebarbação e a limpeza final. 
Nesta aula, você estudará a história e o processo de fundição, compreenderá o que 
são ferros fundidos vermiculares, cinzentos e nodulares e, por fim, e também conhecerá o 
universo de aplicação da fundição em indústrias de transformação pesada. Nesta unidade, 
você conhecerá a história e o processo de fundição, irá compreender o que são ferros 
fundidos vermiculares, cinzentos e nodulares e, por fim, entenderá sobre a indústria de 
transformação.
Bons estudos!
A HISTÓRIA E O 
PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO1
TÓPICO
54FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
A história da fundição em materiais ferrosos data de aproximadamente 2.000 anos 
a.C., quando um povoado da Anatólia, conhecida atualmente como Ásia Menor, foi o primeiro 
a explorar o ferro na forma fundida, efetuando o aquecimento de uma mistura de minério de 
ferro e carvão dentro de um buraco no chão. Porém, a Idade do Ferro começou anos depois, 
na Europa e no Oriente Médio, por volta de 1.200 a.C. Outros processos já eram empregados 
em aproximadamente 4.000 a.C. utilizando metais não ferrosos. O cobre foi o primeiro a ser 
utilizado, depois o estanho e, então, o dois foram unidos para a obtenção do bronze. 
Esses materiais eram empregados em função da facilidade de alcançar as tem-
peraturas necessárias para a realização dos processos, já que exigiam temperaturas bem 
menores que a do ferro (CARLISLE, 2004). Após o descobrimento do minério de ferro pela 
humanidade, passaram a ser desenvolvidos fornos semienterrados (Figura 1), nos quais 
a temperatura pode atingir entre 1.000 °C a 1.200 °C, obtendo-se uma massa pastosa de 
ferro, da qual o oxigênio do minério havia sido eliminado por redução. Acredita-se que os 
primeiros materiais de ferro foram descobertos no Período Neolítico, na Idade da Pedra 
Polida, entre 6.000 e 4.000 a.C. Essas pedras de minério de ferro eram encontradas em 
meteoritos, e os povos antigos as chamavam de pedras dos deuses.
FIGURA 1. FORNO SEMIENTERRADO.
Fonte: (CARLISLE, 2004, p. 20)
55FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
A partir do século XIV, precisamente na Europa, os novos fornos permitiram que o 
ferro absorvesse carbono e saísse líquido, podendo ser posteriormente vazado em moldes. 
Desse novo processo surgiu o alto-forno e, consequentemente, a fundição. Porém somente 
durante a Revolução Industrial, no século XIX, esse método passou a ser empregado em 
grandes produções, dando início aos processos de fundição seriados. A Figura 2 mostra 
uma foto de um forno construído por volta de 1700.
FIGURA 2. FORNO ANTIGO
Disponível em: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Brausenstein_Hochofen_%2801%29_2006-08-24.jpg
Atualmente, estamos passando pela Quarta Revolução Industrial, com precisos 
sistemas tecnológicos de controle de temperatura, pressão, nível e vazão, além de siste-
mas robotizados que auxiliam nos processos metalúrgicos dos metais e nos processos de 
fundição de precisão. Esses processos tecnológicos são resultantes do descobrimento da 
mineração e de atividades como a obtenção e a transformação dos materiais realizadas pela 
humanidade ao longo de 6.000 anos de história da metalurgia, que ajudaram a desenvolver 
praticamente todos os produtos fabricados pelo homem. Na fabricação de componentes 
por fundição, os metais fundidos são frequentemente despejados em moldes e permitido 
solidificar, resultando numa macroestrutura com até três regiões: zona de resfriamento, zona 
colunar e zona equiaxail central, seu controle é fundamental para a qualidade dos fundidos. 
Com o desenvolvimento tecnológico, as exigências quanto à qualidade e aos custos 
dos produtos fundidos têm aumentado acentuadamente nos últimos anos. As fundições se 
deparam com a necessidade de produzir peças de qualidade e baixo custo. Para isso, é ne-
cessário analisar diferentes parâmetros que constituem os projetos de fundição, como tipo 
de metal, modelação, macharia, alterações no projeto do fundido e grau de acabamento 
(KIMINAMI, 2013).
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Brausenstein_Hochofen_%2801%29_2006-08-24.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Brausenstein_Hochofen_%2801%29_2006-08-24.jpg
ETAPAS DO 
PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO2
TÓPICO
56FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
No processo de fundição, existem várias vantagens, principalmente para produtos 
de grandes formatos ou de formas complexas, com cavidades internas e seções côncavas 
e convexas. Para a fundição dessas grandes e complexas peças, é utilizada matéria-prima 
metálica constituída por ligas metálicas ferrosas e também não ferrosas, como ligas de 
cobre, alumínio, zinco e magnésio. 
A sequência de etapas do processo de fundição em peças do setor automotivo, 
como blocos de motores de automóveis, tratores, camionetes, ônibus e caminhões, seria 
resumida a seguir. Na Figura 3, destacamos de forma genérica um fluxograma simplificado 
das operações básicas da produção de uma peça fundida. 
FIGURA 3 - FORMAÇÃO DO MOLDE DE AREIA, O FUNDIDO, E O PRODUTO ACABADO
Fonte: O autor (2023).
57FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
Uma grande variedade de peças e componentes são feitos por fundição, como blocos 
de motor, virabrequins, componentes automotivos e trem de força, equipamentos agrícolas 
e ferroviários, tubos e encanamentos, caixas de ferramentas elétricas, canos de armas, frigi-
deiras, joias, implantes ortopédicos e componentes muito grandes para turbinas hidráulicas 
(KIMINAMI, 2013). Os processos para produção de componentes fundidos incluem:
• Moldagem em areia verde, na qual a areia ligada com argila é embalada em 
torno de um modelo. Os núcleos de areia podem produzir cavidades internas na 
fundição. 
• Processo em molde permanente, no qual o metal é derramado em um molde 
de ferro ou aço.
• Fundição sob pressão, na qual o metal é injetado em alta pressão em uma 
matriz de aço.
• Fundição por microfusão, na qual um modelo de cera é circundado por uma 
cerâmica. Em seguida, o metal é derramado no molde.
Na Figura 4 há um fluxograma simplificado das operações básicas de uma peça 
fundida.
FIGURA 4 - FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO DAS OPERAÇÕES BÁSICAS DE UMA PEÇA FUNDIDA
Fonte: O autor (2023).
58FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
2.1 Confecção do Modelo, do Molde e do Macho
A primeira etapa do processo de fundição é a confecção do modelo, considerada de 
maior criticidade devido aos cálculos necessários para o seu desenvolvimento, que devem 
prever as contrações do metal ao se solidificar e o sobrematerial no qual será executado o 
processo posterior de usinagem. Durante o processo de confecção do modelo, este deverá 
ter o formato das peças a serem fundidas. Os modelos mais precisos são realizados em 
material de aço, fabricados em máquinas de usinagem CNC, e os modelos mais simples 
são feitos de forma artesanal, em materiais de madeira ou resina (BALDAM, 2014). Após 
a confecção do modelo, o próximo passo será fabricar o molde de fundição, que dará o 
formato da peça a ser fundida. O molde é construído a partir do modelo criado anterior-
mente, e na sua construção são empregados materiais refratários e compostos de areia e 
aglomerante. O molde espelha o formato do modelo fabricado (BALDAM, 2014). 
Caso a peça a ser fundida necessite de furos, rasgos, cavidades e detalhamentos 
internos, será necessário o processo de confecção dos dispositivos denominados machos. 
Esses dispositivos darão as formas circulares, retangulares, quadradas, elípticas ou perfila-
das necessárias para a formação do espaço onde não haverá material na peça a ser fundida 
. O material desses dispositivos será o mesmo dos moldes, e os machos são colocados 
anteriormente ao fechamento do molde. A Figura 5 apresenta uma foto de um molde e de 
um machos (KIMINAMI, 2013).
FIGURA 5. CONFECÇÃO DE MOLDES E MACHOS
Disponível em: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/products-foundry-industry-making-molds-
cores-1400828681
2.2 Fusão
Nessa importante etapa, acontece a fusão do metal, na qual o material passa do es-
tado sólido para o estado líquido e transforma-se em fluídico. Esse processo deverá ter a sua 
temperatura controlada por processos automatizados em sistemas supervisórios de controle 
nas grandes fundições ou, em alguns casos de fundições menores, utilizando-se simples 
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/products-foundry-industry-making-molds-cores-1400828681
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/products-foundry-industry-making-molds-cores-1400828681
59FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
controladores de temperatura e termopares. A temperatura deverá ser adequada para cada 
tipo de material a ser fundido e para as suas ligas. Nessa etapa, são adicionadas às ligas as 
propriedades mecânicas necessárias em função da aplicabilidade da peça (BALDAM, 2014).
2.3 Transferência
Consiste no transporte do metal líquido do forno até o molde (Figura 7). Quando se 
deseja a obtenção de ferro fundido nodular ou vermicular, realiza-se uma operação inter-
mediária de nodulização. Existem diversas técnicas de nodulização, nas quais se adiciona 
a liga nodulizante (Fe-Si-Mg) no fundo da panela e, depois, despeja-se o metal líquido, para 
que ocorra a dissolução do nodulizante (BALDAM, 2014).
FIGURA 6. TRANSFERÊNCIA DO FORNO ATÉ O MOLDE
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/blast-furnace-smelting-liquid-steel-mills-683136955
2.4 Vazamento
Nesse processo, é realizado o enchimento do molde com metal líquido, que passou 
pelo processo de fusão e agora está pronto para preencher o molde com material fundido 
(Figura 7).
FIGURA 7. VAZAMENTO EM GRANDES MOLDES
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/production-metal-components-foundry-group-
workers-1172365381
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/blast-furnace-smelting-liquid-steel-mills-683136955
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/production-metal-components-foundry-group-workers-1172365381
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/production-metal-components-foundry-group-workers-1172365381
60FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
2.5 Desmoldagem
Depois de preenchido o molde com o material líquido com as características especiais 
de cada peça, o material fundido começa a se solidificar dentro do molde (Figura 8). O tempo 
de solidificação é variável e determinante para a perfeita fundição dos diversos materiais.
FIGURA 8. MOLDES EM PROCESSO DE RESFRIAMENTO PARA DESMOLDAGEM
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/casting-foundry-process-which-solid-metal-1186446739
2.6 Rebarbação e Limpeza
Posteriorà desmoldagem, o processo de rebarbação ocorre quando a peça está 
próxima da temperatura ambiente. A rebarbação consiste na retirada dos materiais exce-
dentes oriundos dos processos anteriores, como as rebarbas e os canais de alimentação 
necessários para a passagem do metal líquido até o molde (BALDAM, 2014). Na etapa 
final do processo de fundição, depois da rebarbação, as peças devem ser limpas, ou seja, 
devem ficar isentas de incrustações provenientes da areia do molde. Podem ser utilizados 
processos de jateamento ou a limpeza de forma manual.
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/casting-foundry-process-which-solid-metal-1186446739
FUNDIÇÃO EM INDÚSTRIAS 
DE TRANSFORMAÇÃO E
O FERRO FUNDIDO3
TÓPICO
61FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
As peças fundidas podem apresentar vários formatos externos e internos difíceis de 
conseguir por meio de outros processos de fabricação. Podemos fundir peças muito simples 
e pequenas, bem como peças de alta complexidade e de grande peso. A fundição também 
permite a obtenção de paredes com espessuras e dimensões ilimitadas, diminuindo o peso, 
garantindo a qualidade do produto e produzindo peças com tolerâncias dimensionais de até 
0,2 mm, o que facilita os processos de usinagem posteriores.
Esse processo tem a flexibilidade de ser totalmente manual, em fornos simples, 
ou totalmente automatizado, utilizando-se sistemas com alto grau tecnológico e softwares 
supervisórios de última geração, que controlam com exatidão todas as etapas do processo, 
produzindo dessa forma peças em produção seriada de forma rápida e eficaz para os mais 
variados segmentos industriais.
Na fabricação de tubos e conexões, é utilizado o processo de fundição contínua, 
que consiste em fundir e conformar o produto final em uma única operação, eliminando 
tempos intermediários de esfriamento em moldes e garantindo controle e constância de 
propriedades físicas e geométricas de cada produto (BALDAM, 2014).
3.1 Os Ferros Fundidos Vermiculares, Cinzentos e Nodulares
No segmento industrial de transformação e conformação, são utilizados vários 
materiais ferrosos e não ferrosos. Entretanto, dentre toda essa variedade de opções de ma-
teriais à disposição da indústria, certamente o ferro fundido e o aço são os mais utilizados. 
Vamos direcionar nosso estudo aos materiais mais utilizados no processo de fundição, os 
62FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
ferros fundidos, que são ligas de ferro obtidas a partir do ferro-gusa, com elevados teores 
de carbono, entre 2 e 4,5%, e com adição de silício, formando grafite em suas estruturas; 
dessa forma, tendem a melhorar suas propriedades mecânicas. Apesar de possuírem maior 
dureza em relação ao aço, consequentemente os ferros fundidos são mais frágeis, portan-
to, não é possível sua utilização em processos de forjamento, estiramento, estampagem e 
dobras em qualquer temperatura. 
Resumidamente, podemos classificar o ferro fundido como liga ternária, composta 
de três elementos: o ferro, o carbono e o silício (Fe-C-Si). O ferro-gusa é a principal matéria-
-prima das fundições de ferro, que responde por 85% do total da produção de fundidos em 
toneladas do Brasil. O ferro-gusa é originário do minério de ferro. Um dos grandes exemplos 
de aplicação do ferro fundido é a indústria de transformação pesada, também conhecida 
como linha amarela, na fabricação de grandes pontes rolantes, implementos rodoviários, 
maquinário hidráulico pesado, peças de navios, colunas de máquinas e equipamentos de 
grande porte, entre outros. 
Outra grande aplicação do ferro fundido é na linha de transportes rodoviários, devido 
ao seu baixo custo e boa usinabilidade. Está presente na indústria automotiva, de caminhões, 
ônibus e tratores, além de empilhadeiras e transportes de cargas, em função da adição de 
elementos de liga e tratamentos térmicos adequados, possibilitando a fabricação dos materiais 
em ferro fundido com melhores propriedades mecânicas de tração, compressão, choques, 
vibração, elasticidade, fadiga e várias outras, conforme sua aplicação e classificação.
Os ferros fundidos são classificados de acordo com a forma com que o carbono 
se apresenta na liga e a quantidade de cada elemento, assim como pela maneira como o 
material é resfriado ou tratado termicamente, podendo o ferro fundido ser cinzento, nodular 
ou vermicular (BALDAM, 2014).
3.2 Ferros fundidos vermiculares
O ferro fundido vermicular, também conhecido como compacted graphite iron 
(CGI), é obtido por uma microestrutura na qual a grafita se apresenta na forma de vermes 
ou lamelas, dispostas em uma matriz perlítica ou ainda ferrítico/perlítica, diferentemente da 
forma esférica das outras microestruturas. Essas lamelas reforçam a matriz, tornando suas 
propriedades mecânicas diferenciadas, proporcionando resistência à tração, elasticidade, 
condutividade térmica e o dobro da resistência à fadiga, deixando a peça com melhor de-
sempenho em comparação aos outros ferros fundidos. 
Esse novo material foi patenteado em 1965, mas, nessa época, teve pouca utilização 
na indústria. Foi somente na década de 1990 que esse material de inovação tecnológica foi 
aceito no mercado industrial, após seus processos de obtenção se tornarem mais confiáveis. 
63FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
Atualmente tem grande utilização em mercados de altas produções e altas tecnolo-
gias, na indústria automotiva e agrícola, em aplicações como blocos de motores automoti-
vos, blocos de motores agrícolas e cabeçotes. Permite a obtenção de motores com melhor 
relação custo-benefício, em função de serem mais leves e potentes (KIMINAMI, 2013).
3.3 Ferros fundidos cinzentos
Esse tipo de ferro fundido é obtido por meio da cristalização do carbono na forma 
de grafita ou de cementita, gerada durante a etapa de solidificação. Durante essa transfor-
mação, uma das ligas ferrosas, que apresenta um teor maior de silício e com resfriamento 
lento, forma o ferro fundido cinzento. Esse material apresenta a grafita em flocos ou lâminas, 
que dá cor acinzentada ao ferro fundido, gerando sua respectiva nomenclatura. 
O ferro fundido cinzento é considerado o mais comum dentre os ferros fundidos, mas 
não é por acaso: esse material, além de possuir um baixo custo em relação aos outros ferros 
fundidos, apresenta boa usinabilidade e excelentes propriedades na absorção de impactos. 
A sua composição gera condições favoráveis de sua matriz perlítica, que, por meio 
da distância de difusão do carbono, torna-se maior e acaba dificultando a ferritização e, 
consequentemente, aumentando as propriedades mecânicas. Esse material também pos-
sui alta fluidez na fundição, sendo capaz de serem fundidos perfis completos e de menores 
espessuras. Por possuir o melhor custo-benefício, sua aplicação é bem diversificada, mas 
sua maior utilização está na fundição de grandes peças nas indústrias de fabricação de 
máquinas, como colunas e barramentos, assim como na indústria agrícola, em blocos es-
truturais, e na confecção de grandes estruturas navais (BALDAM, 2014).
3.4 Ferros fundidos nodulares
Os ferros fundidos nodulares, diferentemente dos vermiculares, apresentam a sua 
microestrutura na forma esférica, ou seja, em nódulos, característica que concede a sua 
nomenclatura. O seu processo de obtenção se caracteriza pela adição de elementos como 
o magnésio quando seu estado ainda está líquido, aumentando sua ductilidade.
Posteriormente, os tratamentos térmicos melhoram ainda mais suas propriedades, 
como a tenacidade e, principalmente, a usinabilidade. Por essa razão, o ferro fundido no-
dular apresenta propriedades similares ao aço e, em alguns casos, até melhores, como a 
resistência à corrosão, se comparada a aços ressulfurados.
Consequentemente, o ferro fundido nodular substitui o aço com melhores custos 
e aplicabilidades. A sua aplicação está na confecção de peças que necessitam de maior 
resistência à tração, resistênciaelástica e escoamento e que apresentam custos menores 
64FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
utilizando-se o ferro fundido nodular. Como exemplo, temos peças do sistema de trans-
missão de máquinas e peças de motores para automóveis, tratores, caminhões e ônibus, 
como mancais, cubos de roda e caixas de diferencial. Também é utilizado em componentes 
hidráulicos, como manifolds, tampas de cilindros e válvulas, e nas mais variadas polias e 
engrenagens (BALDAM, 2014).
3.5 Fundição em indústrias de transformação pesada
O processo de fundição de metal pode ser utilizado em uma gama enorme de peças, 
para as mais diversas aplicações, em uma variedade de segmentos. Esse fator se deve às 
qualidades únicas dos materiais utilizados nesse processo, que varia desde os mais simples, 
como o ferro fundido cinzento, o intermediário e o ferro fundido nodular, até o mais complexo, 
o ferro fundido vermicular, que possui as melhores propriedades mecânicas de resistência à 
tração, elasticidade, condutividade térmica e resistência à fadiga. Veremos alguns exemplos 
de aplicações do ferro fundido nas indústrias de transformação pesada, como:
• indústria de máquinas e equipamentos industriais;
• indústria móbil;
• indústria naval;
• indústria de energia.
Um dos setores onde a fundição sempre obteve um excelente aproveitamento, por 
produzir peças de grande porte, com grande exatidão e nos mais variados formatos, é na 
fabricação de inúmeras máquinas-ferramentas, como colunas e barramentos de tornos, fre-
sadoras, retificadoras, mandriladoras, furadeiras radiais e de coluna, injetoras, extrusoras, 
e diversas outras. Os ferros fundidos possuem algumas propriedades físicas que os tornam 
vantajosos em relação aos aços fundidos, pois resistem mais ao desgaste por possuírem 
grafita, que age como lubrificante. A grafita também possibilita maior amortecimento de 
vibrações, sendo conveniente para bases de máquinas (BALDAM, 2014).
A respeito dos defeitos que surgem devido ao processo de fundição, podemos citar, 
a porosidade, responsável pela redução nos limites de resistência do produto acabado 
e também a contração. Quase todos os materiais são mais densos no estado sólido do 
que no estado líquido. Durante a solidificação, o material contrai ou encolhe até 7%. Uma 
técnica comum para controlar a contração da cavidade e do vazio (rechupe), é colocar 
um alimentador, ou um reservatório extra de metal, adjacente e conectado ao fundido. À 
medida que o fundido se solidifica e encolhe, o metal líquido flui do alimentador para o 
fundido para preencher o vazio da contração. 
65FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
Precisa apenas garantir que o alimentador solidifique após a fundição e que haja 
um canal de líquido interno que conecta o líquido no alimentador ao último líquido a se so-
lidificar na fundição. A regra de Chvorinov pode ser usada para ajudar a projetar o tamanho 
do alimentador (KIMINAMI, 2013).
3.6 Aplicação Na Indústria Móbil
Centenas de implementos do segmento móbil, também conhecido como linha 
amarela, como retroescavadeiras, guindastes, empilhadeiras, escavadeiras e perfuratrizes, 
e da linha agrícola, como tratores, colheitadeiras e dosadoras, saem das fábricas para o 
mundo inteiro todos os dias. 
A fabricação desses implementos é tão precisa quanto a fabricação de carros, po-
rém suas estruturas são maiores, demandando materiais de fabricação mais resistentes a 
choques e impactos. Eles possuem várias partes fundidas, como braços, blocos estruturais, 
transmissões e motores (BALDAM, 2014).
3.7 Indústria naval
No segmento naval, temos vários componentes estruturais fundidos. A fabricação 
de navios passou por várias mudanças quanto a peso, custo e processos de fabricação. O 
segmento da construção naval renovou-se, assim como os materiais a serem fundidos e a 
forma de fundição, agora baseados em qualidade, diversificação e flexibilidade. Esse setor 
possui as normas mais exigentes de segurança e de gestão ambiental, já que envolve tanto 
o transporte de cargas e de passageiros quanto a navegação em rios e, principalmente, 
mares, que devem ser preservados (BALDAM, 2014).
3.8 Indústria de energia
A fundição está presente em indústrias de energia renovável, que vem ganhando 
cada vez mais espaço, principalmente no Brasil. É o caso da energia eólica, que utiliza 
grandes conjuntos de peças. Essa energia produzida a partir da força dos ventos é gerada 
por meio de aerogeradores, que possuem peças fundidas. Neles, a força do vento é capta-
da por hélices ligadas a uma turbina, cuja carcaça é fundida; a turbina aciona um gerador 
elétrico. Trata-se de uma energia abundante, renovável e limpa. 
A tecnologia de fundição auxilia na manufatura de grandes peças com excelente 
custo-benefício. Como exemplo de aplicação da fundição na torre eólica, temos o cubo do 
rotor, a caixa de engrenagem, o gerador, os mancais e o eixo. Além disso, muitas peças das 
indústrias de energia derivada do petróleo empregam a fundição em sua fabricação, como 
as grandes tubulações, os sistemas de resfriamento, as válvulas de controle, entre outras.
66FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
É possível que o processo de fundição provoque defeitos de fabricação nos produtos acabados?
Embora existam muitos defeitos que potencialmente podem ser introduzidos durante a solidificação, a 
contração e a porosidade merecem menção especial. Se uma fundição contiver poros (pequenos orifícios), 
o componente fundido pode falhar catastroficamente quando usado para aplicações de suporte de carga 
(por exemplo, lâminas de turbina). 
Fonte: O autor (2023).
Duas tendências tiveram um grande impacto na indústria de fundição. A primeira é a mecanização e au-
tomação do processo de fundição, o que levou a mudanças no uso de equipamentos e mão de obra. Para 
saber mais sobre como é o processo de fundição na indústria, veja o vídeo a seguir, pelo link: 
https://www.youtube.com/watch?v=7HIce3YqUDU&t=15s 
https://www.youtube.com/watch?v=7HIce3YqUDU&t=15s
67FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
O processo de fundição é um dos mais antigos processos de fabricação aplicados 
pela humanidade. A transformação do minério de ferro em metal líquido, iniciada por volta 
de 1200 a.C., era a única forma de obter peças em formatos complexos. Com a Revolução 
Industrial, a fundição passou a ser utilizada na produção de peças de equipamentos. 
Atualmente, o controle das variáveis que influenciam o processo de fabricação 
faz com que as peças sejam mais confiáveis e apresentem propriedades adequadas aos 
seus objetivos. A fundição é um processo de fabricação muito versátil para a produção de 
peças metálicas, pois permite a aplicação de técnicas variadas na fabricação de modelos e 
moldes, possibilitando variação nas características finais das peças. 
Algumas técnicas permitem a fabricação de peças com volumes e massas eleva-
das, enquanto outras permitem tolerância dimensional e alta qualidade da peça. Para cada 
situação, há um custo associado, podendo ser viável apenas com grandes lotes ou para 
poucas peças. A técnica de fundição empregada também depende do material especificado 
para a fundição.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
68FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
Para compreender mais sobre as etapas do processo de função, separamos o 
conteúdo a seguir. Atente-se para o item que aborda características, vantagens e desvan-
tagens de cada processo.
Artigo 01: Ciência e engenharia dos materiais
Esta obra apresenta um sólido entendimento das correlações entre a estrutura, o 
processamento e as propriedades dos materiais – tema central na moderna Ciência dos 
Materiais. Traz um texto atualizado com as mais recentes pesquisas e aplicações. Foram 
acrescentados tópicos, como alótropos de carbono, descrições cristalográficas aprimoradas, 
nanoindentação, propriedades mecânicas de vidros metálicos de grande volume e com-
portamento mecânico empequenas escalas de comprimento. Além disso, há um capítulo 
com um estudo sobre a corrosão eletroquímica e novos problemas, incluindo aqueles que 
requerem o uso do computador para sua resolução. Ciência e engenharia dos materiais 
apresenta uma completa e abrangente cobertura de todas as áreas da ciência dos materiais.
Leia as páginas 250 a 253 do livro Ciência e engenharia dos materiais – Tradução da 
4a edição norte-americana Donald R. Askeland; Wendelin J. Wright. Acesse por meio do Link.
Fonte: ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais – Tradução da 4a edição norte-
americana. Porto Alegre. Cengage Learning Brasil, 2019. E-book. ISBN 9788522128129. Disponível em: https://
integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522128129/ Acesso em: 04 mai. 2023.
Artigo 02: Classificação automática do tipo de ferro fundido utilizando reco-
nhecimento de padrões em imagens de microscopia
Os ferros fundidos possuem uma microestrutura, na qual, o formato da grafita apre-
senta tem tipos diretos de influência na classificação entre os diversos deste material. A 
classificação é feita, tradicionalmente, a partir da análise visual realizada por um especia-
lista através do auxílio de um microscópio ótico. O presente trabalho propõe a utilização 
da Inteligência Computacional Aplicada em conjunto com extratores de informações em 
imagens de metalografia. 
A finalidade é auxiliar profissionais da área das Ciências dos Materiais na classifica-
ção de ferros fundidos de maneira automática e reduzir o tempo de classificação, restringin-
do o máximo possível as falhas presentes durante a classificação. Foram realizadas duas 
etapas para a análise. Na primeira foram consideradas as grafitas separadamente. Em uma 
LEITURA COMPLEMENTAR
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/
69FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
segunda etapa, a imagem completa foi mantida considerando todas as grafitas extraídas da 
mesma, em que o tipo de objeto com maior incidência na análise seria o reconhecimento 
aceito para toda a amostra. 
Em ambas as etapas o classificador Support Vector Machine obteve os melhores 
resultados no reconhecimento do tipo de ferro fundido, com resultados próximos a 100%, e 
com redução média do tempo de classificação em 92%. Tanto os resultados como o tempo 
das classificações são comparados com a análise do especialista, como também aos resul-
tados obtidos em classificações do ferro fundido que utilizam uma abordagem com redes 
neurais e uma classificação supervisionada utilizando apenas os descritores de forma. 
A partir dos resultados apresentados, conclui-se que a abordagem é promissora 
podendo incorporar softwares comerciais para auxiliares especialistas da área.
Fonte: RODRIGUES, D. A. et al. Classificação automática do tipo de ferro fundido utilizando reconhecimento 
de padrões em imagens de microscopia. Revista Matéria, Rio de Janeiro, v. 22, nº03, 2017. Disponível em: https://
www.researchgate.net/publication/319022502_Classificacao_automatica_do_tipo_de_ferro_fundido_utilizando_
reconhecimento_de_padroes_em_imagens_de_microscopia Acesso em: 10 jan. 2023.
https://www.researchgate.net/publication/319022502_Classificacao_automatica_do_tipo_de_ferro_fundido_utilizando_reconhecimento_de_padroes_em_imagens_de_microscopia
https://www.researchgate.net/publication/319022502_Classificacao_automatica_do_tipo_de_ferro_fundido_utilizando_reconhecimento_de_padroes_em_imagens_de_microscopia
https://www.researchgate.net/publication/319022502_Classificacao_automatica_do_tipo_de_ferro_fundido_utilizando_reconhecimento_de_padroes_em_imagens_de_microscopia
70FUNDAMENTOS DE FUNDIÇÃO DOS METAISUNIDADE 3
MATERIAL COMPLEMENTAR
FILME/VÍDEO
• Título: Processo de uma fundição de aço
• Ano: 2008.
• ‍Sinopse: O filme mostra todo o processo completo de um fábrica 
de fundição, importante para o aluno perceber o funcionamento de 
uma fundição e seus respectivos processos, moldagem, projetos, 
equipamentos como fornos de fundição, ligas e acabamentos das 
peças após fundição, bem como o controle de qualidade.
• Link do Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=OlaKetItJLY 
LIVRO
• Título: Materiais de construção mecânica
• Autor: Ivan Zolin.
• Editora: Colégio Técnico Industrial de Santa Maria para o Siste-
ma Escola Técnica Aberta do Brasil.
• Sinopse: trata-se de uma obra bastante completa e que abrange 
desde a ciência dos materiais, até os processos de fabricação, 
como a fundição.
https://www.youtube.com/watch?v=OlaKetItJLY
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Plano de Estudos
• Simbologia, Terminologia e Metalurgia da Soldagem.
• Fontes de Energia no Processo de Soldagem e o Arco Voltaico.
• Processos de Soldagens Convencionais e Não Convencionais.
Objetivos da Aprendizagem
• Conhecer a Simbologia, Terminologia e Metalurgia da Soldagem.
• Compreender sobre as Fontes de Energia no Processo de Soldagem 
e o Arco Voltaico.
• Conhecer os principais Processos de Soldagens Convencionais e 
Não Convencionais.
Professor Me. Jean Carlos Rodrigues
INTRODUÇÃO AOS INTRODUÇÃO AOS 
PROCESSOS DE PROCESSOS DE 
SOLDAGEMSOLDAGEM
UNIDADEUNIDADE4
72INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
INTRODUÇÃO
Olá querido(a) aluno(a), seja muito bem-vindo(a) aos processos de fabricação por 
soldagem! Do ponto de vista histórico, há evidências do uso de soldagem por forjamento e 
brasagem desde a antiguidade. Por volta de 4000 a.C., pingentes de ouro eram fabricados 
com processos de brasagem na Pérsia. Já por volta de 1500 a.C., na Índia, grandes peças 
de ferro eram obtidas através da união de partes menores por forjamento. Mais tarde, já na 
Idade Média, armas e ferramentas eram produzidas unindo aço e ferro, também por meio 
de forjamento. Isso dava maior durabilidade para esses itens e criava uma vantagem militar 
sobre os povos vizinhos.
Somente após o século XIX, os métodos modernos de soldagem foram desenvolvi-
dos a partir de novas descobertas científicas. Aprenderemos o que são e para que servem 
os processos de soldagem, tão presentes no nosso cotidiano. Você consegue imaginar um 
automóvel fabricado sem esses processos? Ou os diversos aparelhos eletrônicos que pos-
suímos, como celulares, computadores, aparelhos de TV, etc.? A soldagem está presente 
em vários equipamentos e peças, está mais próximo de nós do que percebemos na maior 
parte do tempo. 
Vamos estudar sobre os fundamentos desses processos de união, qual a sua im-
portância para a indústria, quais suas formas de classificação e caracterização, além da 
história do seu surgimento e desenvolvimento. Preparado(a)? Então vamos nessa!
Bons estudos!
SIMBOLOGIA, TERMINOLOGIA 
E METALURGIA DA SOLDAGEM1
TÓPICO
73INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Como principal objetivo da soldagem, podemos afirmar que é a união primária de 
peças. Porém, além disso, ela é aplicada em revestimentos e na manutenção de peças, 
materiais e equipamentos. O metal das peças a serem soldadas é o metal base. Usualmente, 
na soldagem por fusão, emprega-se um material de adição para formar a solda, que é o metal 
de adição. Durante oprocesso de soldagem, o metal de adição é fundido, em geral, por uma 
fonte de calor, e se mescla a uma quantidade do metal base fundido para formar uma poça 
de fusão (WAINER; BRANDI; MELLO, 2019). Esses conceitos são ilustrados na Figura 1.
FIGURA 1: REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO DE SOLDAGEM COM ADIÇÃO DE MATERIAL
Fonte: Modenesi, Marques e Bracarense (2016, p. 13).
A soldagem cria a junta de solda, que é uma forte conexão entre duas partes, a 
união. Para certos projetos de soldagem são necessários ajustes nas extremidades das 
74INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
peças a serem soldadas. Essa adaptação tem o nome de chanfro e possui diversas formas, 
que são reguladas de acordo com as normas. 
Os processos de soldagem são realizados apenas nas indústrias? Será que exis-
tem peças soldadas na nossa casa? Essas são as perguntas iniciais que podemos fazer 
ao analisar a importância da soldagem na indústria e o dia a dia de sua aplicação. Além da 
nomenclatura durante a soldagem, temos, também, a terminologia usada para designar o 
tipo de junta soldada e o chanfro, caso este também seja usado.
FIGURA 2: TIPOS DE JUNTAS ENCONTRADAS NA SOLDAGEM
Fonte: adaptado de Modenesi, Marques e Bracarense (2016, p. 13)
Conforme Wainer, Brandi e Mello (2019), os elementos de chanfro são selecionados 
para atender aos requisitos de projeto e, em particular, permitem fácil acesso ao fundo da 
junta, reduzindo a quantidade de metal de adição exigida para preencher a junta. Existem 
muitos termos para definir a forma e a especificação do cordão de solda. A Figura 3 mostra 
alguns desses termos para solda de topo.
FIGURA 3: REPRESENTAÇÃO DOS TERMOS DA SOLDAGEM NA SEÇÃO TRANSVERSAL DE UMA SOLDA
Fonte: Modenesi (2008, p. 5).
Para a designação de todos esses processos e características da solda, foi insti-
tuída uma simbologia de soldagem universal para ser usada nas representações de soldas 
em desenhos técnicos. 
75INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
1.1 Simbologia de soldagem
Os símbolos de soldagem consistem em uma série de símbolos, números e sinais, 
dispostos de uma certa maneira que fornecem informações sobre uma determinada solda-
gem. Esses elementos devem ser usados caso haja necessidade, sendo estabelecidos de 
acordo com os padrões da norma AWS A 2.4 (AWS, 2020):
A. Linha horizontal de referência.
B. Símbolo básico da solda.
C. Dimensões e outros dados.
D. Seta.
E. Símbolos suplementares.
F. Cauda.
G. Especificação do processo de soldagem ou outra referência.
O elemento básico do símbolo de soldagem é a linha de referência que está sem-
pre posicionada horizontalmente e próxima à junta referida. Nessa linha, são colocados 
símbolos básicos de solda, símbolos adicionais e outros dados. A seta assinala onde será 
feita a solda e os dados para o procedimento. A metodologia ou qualquer outra referência 
relativa ao procedimento de soldagem estão localizados na cauda. Quando uma peça pode 
ser chanfrada, uma seta pontilhada (formando duas linhas) indica qual peça deve ser chan-
frada. A Figura 4 mostra a posição dos elementos dos símbolos de soldagem.
FIGURA 4: LOCALIZAÇÃO DOS ELEMENTOS DE UM SÍMBOLO DE SOLDAGEM
Fonte: Modenesi, Marques e Bracarense (2016, p. 13).
O símbolo principal é o que indica o tipo de solda que deve ser realizada. Cada 
símbolo é uma ilustração da seção transversal de um tipo de solda. A solda deve ser feita 
do mesmo lado da seta, se o símbolo base estiver localizado abaixo da linha de referência. 
Caso a solda deva ser feita no lado oposto à seta, o símbolo da base deve estar na linha de 
referência. Na Figura 5, podemos observar os símbolos básicos mais corriqueiros segundo 
a norma AWS A 2.4. 
76INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
FIGURA 5: SOLDAS DE CHANFRO E SEUS SÍMBOLOS
Fonte: Modenesi, Marques e Bracarense (2016, p. 20).
Diferentes números, que equivalem ao tamanho da solda ou outras especificações, 
são colocados em posições próprias em relação ao símbolo base. O tamanho da solda (ou 
sua profundidade efetiva) estão localizados à esquerda do símbolo. Nas soldas que usam 
chanfro, caso esses números não sejam inseridos, deve-se entender que a penetração 
deve ser concluída. A abertura da raiz ou profundidade de uma solda é definida, diretamen-
te, na designação da solda base. Símbolos adicionais são usados em locais específicos 
de símbolos de soldagem, quando necessário. Esses símbolos são mostrados na Figura 
6. Ademais, existem símbolos de acabamento, designando o método de acabamento que 
deve ser aplicado à superfície da solda. Esses códigos são:
C – Rebartamento
G – Esmerilhamento
M – Usinagem
R – Laminação
H – Martelamento
FIGURA 6: SÍMBOLOS SUPLEMENTARES DE SOLDAGEM
Fonte: Modenesi, Marques e Bracarense (2016, p. 21).
77INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Os padrões mais usados no Brasil vêm da American Welding Society (AWS) e da 
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Atualmente, no Brasil, o padrão mais 
utilizado é a norma AWS A2.4:2012, que apresenta símbolos para soldagem, brasagem e 
exame não destrutivos. 
Os símbolos de soldagem podem ser divididos em duas categorias: símbolos bási-
cos e símbolos adicionais. O padrão da AWS considera um terceiro conjunto, os símbolos 
típicos, que abrange todos os símbolos, requisitos de soldagem, bem como dimensões e 
especificações de materiais. Na Figura 7, podemos observar alguns exemplos de como é 
feita a simbologia da soldagem e a solda desejada de acordo com cada caso.
FIGURA 7: EXEMPLOS DE IDENTIFICAÇÃO DA SOLDAGEM COM OS SÍMBOLOS ADEQUADOS
Fonte: Modenesi, Marques e Bracarense (2016, p. 23).
Esses são exemplos básicos, que não possuem informações essenciais, como 
podemos analisar ao comparar as possibilidades da Figura 4. É preciso sempre se atentar 
para a localização das medidas de cada solda.
1.2 Metalurgia e terminologia de soldagem
O processo de soldagem acarreta o aquecimento, a fusão, a solidificação e o res-
friamento de um ou de vários materiais, conforme a aplicação do elemento a ser soldado. 
78INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Com isso, as modificações que ocorrem no aquecimento, as fases que se formam durante 
a fusão e a solidificação e as mudanças que ocorrem no resfriamento determinam o desem-
penho da solda. De outra maneira, a metalurgia do processo de soldagem está intimamente 
relacionada à qualidade da solda, bem como ao conceito de soldabilidade. Mudanças nas 
propriedades do material, que frequentemente não são desejáveis ou convenientes, podem 
ocorrer na área da junta. A maioria dessas mudanças depende das reações que ocorrem 
no decorrer da solidificação e resfriamento do cordão de solda e sua microestrutura fi-
nal. Portanto, uma compreensão desses fenômenos metalúrgicos é relevante em muitos 
empregos da soldagem. Aço é uma liga ternária de ferro e carbono com um teor inferior 
a 2% de carbono, que contém, também, alguns outros elementos residuais resultantes 
de seu modo de fabricação ou adicionados em determinada quantidade, a fim de conferir 
determinada característica à liga. É o grupo de ligas mais utilizado pelo homem, devido a 
sua ampla disponibilidade de matérias-primas básicas, relativa facilidade de refino, baixo 
custo e muitas propriedades conquistadas pela adição de elementos de liga. Em particular, 
ele é, também, o material mais usado em estruturas soldadas.
A grande demanda por aço levou pesquisadores a elaborar maneiras de soldá-lo. 
Os diversos avanços possibilitam que os soldadores executem soldas satisfatórias no aço 
carbono com relativa facilidade. Devido a sua maior ductilidade, o aço se mostra mais sol-
dável, em relação a outros materiais. Possuindo proporções pequenas de carbono e outros 
elementos de liga, ele evita o desenvolvimento de microestruturas quebradiças, como a 
martensita. À medida que o teor de carbono aumenta, a dificuldade de obter uma solda ade-
quada também é aumentada. Para estudaros efeitos da soldagem no aço, ou em qualquer 
outro material, é importante controlar adequadamente os parâmetros de soldagem, para 
que se evitem mudanças microestruturais indesejadas na região termicamente afetada do 
material. Uma ferramenta essencial para o entendimento das fases presentes no aço e para 
a análise primária da formação de sua microestrutura, principalmente em condições de 
têmpera lenta, é o diagrama de equilíbrio Fe-C, no caso dos aços. A microestrutura gerada 
em função da velocidade de resfriamento (ou da temperatura de transformação) em um 
certo aço pode ser analisada a partir de diagramas de transformação desse aço. Esses dia-
gramas são gerados experimentalmente para transformações de temperaturas constantes 
(Diagramas TTT) ou para transformações no decorrer de um resfriamento contínuo (Diagra-
mas TRC) e revelam a evolução da microestrutura em função da temperatura e do tempo 
de resfriamento. Ainda que tenham sido concebidos originalmente para modificações após 
austenitização as temperaturas, relativamente baixas (tratamento térmico convencional), já 
existem diagramas de transformação aplicáveis à soldagem. 
79INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
1.3 Ciclos térmicos da zona de solda 
Geralmente, nos processos de soldagem, a junta deve ser aquecida até a tempe-
ratura adequada de acordo com o processo. Especialmente, na soldagem por fusão, são 
utilizadas fontes de calor de alta temperatura (2.000 a 20.000 °C) e concentradas (por 
exemplo, um arco com uma intensidade de cerca de 8 × 108 W/m2), à medida que se 
movem ao longo da junta, fazendo com que a solda se forme em virtude da fusão local e 
solidificação da junta. Essa aplicação concentrada de energia produz, em pequenas áreas, 
altas temperaturas, altos gradientes térmicos (102 a 103 °C/mm), oscilações bruscas de 
temperatura (até 103 °C/s) e, portanto, mudanças significativas na microestrutura e nas 
propriedades em um pequeno volume de matéria. 
Simplificando, o fluxo de calor durante a soldagem pode ser decomposto em duas 
etapas básicas: fornecer calor à junta e dissipar esse calor através da peça de trabalho. 
Na primeira etapa, um critério importante para a caracterização do processo é a energia de 
soldagem (ou aporte de calor), que é estabelecida como a parcela de energia viabilizada 
a junta por unidade de comprimento da junta. Na segunda etapa, a dissipação de calor 
ocorre, em maior parte, principalmente, por condução em uma parte, das áreas aquecidas 
para o restante do material. O desenvolvimento da temperatura em diferentes localidades, 
devido à soldagem, pode ser estimado teoricamente ou/e experimentalmente. Cada ponto 
do material localizado próximo à junção experimentará uma mudança de temperatura dife-
rente devido à transferência de calor. São aspectos cruciais do ciclo térmico de soldagem:
• Tp: a temperatura de pico é a máxima temperatura alcançada no local soldado. 
Ela evidencia a possibilidade de ocorrência de mudanças microestruturais, deter-
minando, dessa forma, a extensão da região do metal de base afetada pelo calor 
durante a soldagem. A Tp diminui com a distância ao centro da sol da.
• Tf: é a temperatura de fusão do material.
• To: é a temperatura inicial.
• H: é a energia de soldagem.
Tp acima de uma Tc é o intervalo em que o ponto fica exposto a temperaturas 
superiores a uma certa temperatura mínima (temperatura crítica – Tc). Podem ocorrer mo-
dificações microestruturais ou de propriedades relevantes no material. Conforme mostrado 
na seção transversal da Figura 8, uma solda de fusão típica, à qual o metal de adição foi 
adicionado, inclui várias áreas: (1) área de fusão, (2) interface de solda, (3) área afetada 
termicamente e (4) região do metal base que não é afetada. 
80INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
FIGURA 8: SEÇÃO TRANSVERSAL DE UMA JUNTA SOLDADA POR FUSÃO TÍPICA
Fonte: autor (2020)
A zona de fusão traduz-se numa mistura de base de metal completamente derreti-
da. Essa área é determinada por um alto nível de homogeneidade entre os componentes 
metálicos no processo de soldagem. A mistura desses componentes é promovida em 
grande parte por convecção poça de solda. Na soldagem, a estrutura do grão, na zona de 
fusão perto da zona termicamente afetada, inclina-se, a seguir, à orientação cristalográfica 
da zona circundante afetada pelo calor. Posteriormente, na zona de fusão, desenvolve-se 
uma orientação preferencial em que os grãos são aproximadamente perpendiculares aos 
limites da interface de solda. A estrutura resultante na zona de fusão solidificada tende 
a apresentar grãos colunares grosseiros. A estrutura do grão depende de vários fatores, 
incluindo o processo de soldagem, os metais que estão sendo soldados (por exemplo, 
metais similares versus metais dissimilares soldados), se é ou não utilizado um metal de 
adição, e a taxa de alimentação em que a soldagem é executada. 
A segunda zona na junta soldada consiste na interface da solda, um limite que 
separa a zona de fusão da zona afetada pelo calor. É uma superfície constituída por uma 
fina tira de metal base que foi fundida ou parcialmente fundida (fusão localizada dentro dos 
grãos) durante a soldagem, mas que solidifica, brevemente, antes de se misturar com o 
metal na zona fundida. Portanto, sua composição química se assemelha à do metal base.
A terceira zona típica de soldagem por fusão é a Zona Termicamente Afetada (ZTA). 
Metais, nessa região, experimentam temperaturas abaixo de seu ponto de fusão, mas altas 
o suficiente para propiciar mudanças microestruturais em metais sólidos. A composição 
química, na ZTA, é semelhante à do metal base, mas essa região foi tratada termicamente 
devido à temperatura de soldagem, portanto suas propriedades e estrutura foram alteradas. 
O grau de dano metalúrgico na ZTA depende de fatores como a quantidade de entrada de 
calor e a temperatura máxima alcançada, a distância da zona fundida, o tempo que o metal é 
submetido a altas temperaturas, a taxa de resfriamento e o calor propriedades dos metais. O 
resultado nas propriedades mecânicas na zona afetada pelo calor é geralmente negativo, e é 
nessa região da solda que ocorre, frequentemente, a falha da solda. À medida que a distância 
da região fundida aumenta, a região do metal base não afetado é eventualmente alcançada, 
81INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
o que não ocorre transformação metalúrgica. No entanto, o metal base ao redor da ZTA é 
passível a altos estados de tensão residual em consequência da contração da região fundida.
1.4 Defeitos
Podemos considerar, como descontinuidade, uma interrupção ou uma ruptura da 
estrutura típica de uma junta soldada. Dependendo da exigência de qualidade da solda 
(padrão ou contrato), a interrupção pode ser considerada prejudicial ao uso futuro da junta, 
formando um defeito e exigindo reparo. Devido ao alto custo dessas ações, a existência de 
defeitos deve ser sempre evitada. Abaixo está uma classificação de descontinuidades de 
solda, com base no livro Welding Inspection, da AWS, que examina três tipos básicos de 
descontinuidades (AWS, 2000).
Descontinuidades dimensionais
• Distorção
• Dimensões incorretas da solda
• Perfil incorreto da solda
Descontinuidades estruturais
• Porosidades
• Inclusões de tungstênio
• Falta de fusão
• Falta de penetração
• Mordeduras
• Trincas
Propriedades inadequadas
• Propriedades mecânicas
• Propriedades químicas
• Outras
Entre os tipos de defeitos citados acima, os que mais se destacam são os defei-
tos de trincas, vazios ou porosidades, inclusões sólidas, fusão incompleta, respingos e 
mordeduras. Os defeitos devem ser evitados em juntas soldadas. Alguns desses defeitos 
são invisíveis ao olho nu, passando, assim, por inspeções superficiais. Somando ao fato 
da região soldada e seu entorno possuírem certa fragilidade, devido ao calor gerado pelo 
processo, defeitos podem ser catastróficos.FONTES DE ENERGIA NO 
PROCESSO DE SOLDAGEM 
E O ARCO VOLTAICO2
TÓPICO
82INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
A maioria dos processos de soldagem têm em comum, além da finalidade principal 
de unir peças, o uso de energia para atingir esse objetivo. Neste tópico, vamos entender 
quais as fontes de energia disponíveis para os processos de soldagem, assim como suas 
características, com foco principalmente nos processos de soldagem a arco. Inicialmente, 
podemos afirmar que os tipos de energia disponíveis para os processos de soldagem são: 
energia elétrica, energia química, energia mecânica e energia radiante (WAINER; BRANDI; 
MELLO, 1992). A seguir, estes processos são resumidos. 
• Fonte elétrica: O calor necessário à fusão pode ser gerado a partir de uma cor-
rente elétrica passando pela região da solda ou por um arco elétrico. No primeiro 
caso, ocorre o efeito Joule, já no segundo, o aquecimento acontece por potencial 
de ionização, corrente e outros parâmetros de soldagem.
• Fonte química: Nesse caso, o calor é gerado por uma reação química exotér-
mica, que pode ser a combustão de um gás combustível (chama) ou a reação de 
oxidação do alumínio.
• Fonte mecânica: O calor é gerado por atrito, ondas de choque ou por deforma-
ção plástica do metal. Esse calor gerado não é suficiente para fundir o metal, mas 
sim para facilitar a deformação e a difusão entre as partes.
• Fonte radiante: O calor é gerado pela incidência de um feixe de radiação 
eletromagnética, altamente concentrado e colimado (laser), ou por um feixe de 
elétrons acelerado por uma diferença de potencial.
83INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Os arcos elétricos, por sua importância, serão discutidos no próximo subtópico. As 
demais fontes de energia serão estudadas conforme analisarmos os respectivos processos.
2.1 O arco voltaico, seu comportamento dinâmico e estático
A fonte de energia mais utilizada em processos de soldagem é a elétrica. E o arco 
elétrico é a forma mais usada para fundir metais em processos de soldagem. Isso ocorre 
porque o arco concentra uma quantidade de calor suficiente para fundir localmente os 
metais de base, de forma controlada. Outros fatores importantes são: o custo relativamente 
baixo dos equipamentos necessários e o nível de risco operacional “aceitável” (MARQUES; 
MODENESI; BRACARENSE, 2009).
De acordo com Weman (2012), um arco elétrico é uma descarga elétrica entre dois 
eletrodos, mantido através de um gás ionizado e aquecido (plasma). A queda de tensão e a 
corrente no arco, determinam a quantidade de potência transferida, o que permite controlar 
o processo de fusão localizado, através do qual a soldagem acontece. Para que o arco 
seja aberto, é necessário que o ar ao redor dos eletrodos seja aquecido. Há uma diferença 
de potencial entre o eletrodo e a peça. Quando o eletrodo toca a peça, essa diferença cai 
rapidamente a um valor próximo de zero e, por efeito Joule, ocorre o aquecimento do gás 
ao redor do eletrodo. Esse aquecimento permite que elétrons nos orbitais dos átomos do 
eletrodo ganhem energia e passem para um nível de maior energia, porém, ao fazer isso, 
tornam-se instáveis e retornam ao seu nível original, emitindo, nesse processo, um fóton. 
Por isso, o metal do eletrodo fica incandescente. Alguns elétrons podem ganhar energia su-
ficiente para superar a força de atração exercida pelo núcleo atômico e tornam-se elétrons 
livres. O átomo, por consequência, torna-se um íon positivo e temos, então, um meio para 
condução de eletricidade. Esse processo é chamado de ionização. Para o arco elétrico, 
a ionização também ocorre pelo choque de partículas aquecidas - a chamada ionização 
térmica. O choque entre os elétrons e entre elétrons e átomos, também gera calor. Ou seja, 
o aquecimento inicia por efeito Joule, que permite que a ionização térmica aconteça, o que 
também provoca aquecimento. Uma vez que a ionização térmica começa, o eletrodo pode 
ser afastado sem que o arco seja extinto (WAINER; BRANDI; MELLO, 1992).
Através do arco elétrico, ocorre a transferência metálica, do eletrodo para a peça. 
Isso é o que vamos entender nos próximos tópicos. Podemos dividir o arco elétrico em três 
regiões, conforme a distribuição da tensão (WEMAN, 2012):
• região anódica;
• a coluna de arco;
• região catódica.
A Figura 9 esquematiza essas regiões. As quedas de tensão nas regiões anódica 
(Ua) e catódica (Uc) são constantes, ou seja, não dependem da tensão ou corrente da ope-
84INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
ração. Juntas, correspondem a mais da metade da queda de tensão total no arco, mesmo 
com um comprimento mínimo em relação à distância entre a peça e o eletrodo (L). Na 
coluna do arco, a queda de tensão (Ucol) depende do comprimento do arco (que varia entre 
3 e 10 mm) e do gás de proteção usado. Por exemplo, o argônio produz um plasma com 
queda de tensão de aproximadamente 6 V/cm, enquanto para o hélio pode chegar a 42 V/
cm. O hélio também gera maiores temperaturas devido a uma maior energia de ionização.
FIGURA 9 - DISTRIBUIÇÃO DA VOLTAGEM NO ARCO ELÉTRICO
Fonte: Adaptada de Weman (2012, P.41).
Weman (2012) ainda destaca que, quando são usados eletrodos consumíveis, 
também acontece a evaporação metálica a partir do metal fundido da gota na ponta do 
eletrodo. O vapor metálico é facilmente ionizado e contribui substancialmente para o trans-
porte da corrente elétrica. Quando se usa proteção por fluxo, como em eletrodos revestidos, 
por exemplo, as substâncias presentes no fluxo também ajudam a estabilizar o arco. Isso 
significa que a temperatura do arco depende das substâncias presentes no processo, mas 
pode variar entre 6.000 e 30.000 K. Além disso, fatores como a polaridade dos eletrodos, a 
posição de soldagem, a tensão e a corrente de soldagem, o material do eletrodo e o gás de 
proteção terão influência na forma como a transferência metálica ocorrerá do eletrodo para 
a peça e, portanto, no resultado final da solda (KIMINAMI; CASTRO; OLIVEIRA, 2013). 
Onde ocorrem quedas de tensão, o calor é gerado de acordo com a equação 
O calor latente necessário para a fusão do metal do eletrodo é dado por
 
em que,
 = calor latente de fusão;
 = queda de tensão no ânodo (terminal positivo);
 = corrente de soldagem;
85INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
 = constante de eficiência.
Como a queda de tensão no ânodo pode ser considerada constante, a potência 
fornecida para o aquecimento é proporcional à corrente e, consequentemente, a taxa de 
fusão, teoricamente, também é. Por outro lado, um aumento da corrente tende a aumentar 
o diâmetro do arco. O comprimento do eletrodo, entre a conexão do cabo (seja o bico de 
contato da tocha MIG/MAG, por exemplo, ou o alicate porta eletrodo) e a ponta do eletrodo, 
o chamado stick-out, também pode influenciar na potência fornecida devido à resistividade 
do material do eletrodo. A equação da potência pode ser modificada para:
 
em que representa a resistividade da porção de stick-out do eletrodo. Se o 
comprimento de stick-out aumenta, a resistividade também aumenta, o que leva a uma 
redução da corrente e do aporte de calor para a junta soldada, apesar da taxa de deposição 
permanecer a mesma. Como resultado, a penetração tende a diminuir e aumentam os 
riscos de defeitos na soldagem (WEMAN, 2012). A Figura 10 ilustra o efeito do aumento do 
stick-out em processo MIG.
FIGURA 10 - EFEITO DO AUMENTO DO STICK-OUT EM PROCESSO MIG
Fonte: Weman (2012, p. 36).
Além da taxa de fornecimento de energia, a densidade de potência também influencia 
na penetração. A densidade de potência (DP) pode ser definida como a taxa de energia térmi-
ca fornecida à superfície da peça por unidade de área (W/mm²). Quanto maior a DP, maior a 
penetração conseguida. Isso pode ser explicado pelo fato de que, quanto maior a área na qual 
a energia está sendo aplicada, maior a área de resfriamento, e, portanto, o calor dissipa-se 
mais facilmente, tanto por condução como por convecção (GROOVER,2016; WEMAN, 2012). 
86INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
A complicação em relação à densidade de potência está nos fatos de que o calor 
fornecido não é uniforme ao longo de toda a área aplicada, além de que, normalmente, a 
fonte de calor está em movimento. Em geral, os valores de DP variam entre 10 e 105 W/mm². 
Abaixo dessa faixa, a condução de calor acontece tão rapidamente quanto o fornecimento 
de energia, impossibilitando a fusão do material. Já acima, as temperaturas localizadas 
ocasionam a vaporização do metal (o que pode ser interessante em aplicações de corte) 
(GROOVER, 2016). Em relação à polaridade, é importante relembrar que a ionização ocor-
re através do choque entre as partículas (elétrons, íons positivos e átomos neutros) durante 
o transporte de corrente pelo plasma. A velocidade dos elétrons “disparados” do cátodo em 
direção ao ânodo é muito maior que a velocidade dos íons positivos que chegam ao cátodo. 
A velocidade das partículas (energia cinética) é convertida em calor ao atingirem a 
superfície da peça ou do eletrodo. Logo, a região anódica chega a temperaturas maiores. 
Quando se está usando corrente contínua (CC), temos duas possibilidades: a polaridade 
direta (CC-), na qual o eletrodo é o cátodo (-) e a peça é o ânodo (+), ou a polaridade re-
versa (CC+), em que o eletrodo é o ânodo (+) e a peça é o cátodo (-) (KIMINAMI; CASTRO; 
OLIVEIRA, 2013). 
A primeira é bastante usada em processos de soldagem TIG e de soldagem a 
plasma, pois, como o eletrodo não é consumível, um maior aporte de calor na ponta do 
eletrodo seria muito ineficiente. Já a segunda é mais usada em processos com eletrodos 
consumíveis, como MIG, por exemplo. Nesses processos, usar a polaridade direta geral-
mente resulta em um arco mais instável, devido à ponta fundida do eletrodo (WEMAN, 
2012). A Figura 11 exemplifica as diferenças entre as polaridades em relação à penetração.
FIGURA 11 - EFEITO DA POLARIDADE NA SOLDAGEM
Fonte: Adaptado de Kiminami, Castro e Oliveira (2013, p. 46).
87INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Outro ponto importante, quando se coloca um aporte maior de calor na peça, é a 
tendência que ela tem de “afundar mais” e a penetração ser maior. Já a polaridade reversa, 
tende a fundir mais rapidamente o eletrodo e aumenta a taxa de deposição. Na corrente 
alternada (CA) há uma troca constante de polaridade entre o eletrodo e a peça, e, por 
consequência, há um equilíbrio entre a taxa de deposição e a penetração.
2.2 Fontes de energia para soldagem
De acordo com Marques, Modenesi e Bracarense (2009), as fontes de energia para 
a soldagem a arco devem atender a três requisitos básicos.
• Produzir saídas de tensão e correntes adequadas para um ou mais processos 
de soldagem.
• Permitir o ajuste desses valores de tensão e/ou corrente.
• Controlar a variação dos níveis de tensão e corrente durante o processo de 
soldagem.
Além disso, é necessário também que os equipamentos estejam em acordo com as 
normas de segurança vigentes no local de utilização e que permitam a instalação, operação, 
manutenção e, quando necessário, automação de maneira fácil. O’Brien (2004) classifica 
as fontes para soldagem a arco de acordo com a saída especificada do processo. 
Segundo esse critério, existem as fontes de corrente constante e de tensão constan-
te. Fontes de corrente constante (CI) são equipamentos que possuem um meio para ajuste 
da corrente de trabalho (amperagem) e que mantém essa corrente relativamente constante 
durante a execução da solda. Para uma corrente especificada, a tensão (voltagem) varia 
de acordo com a taxa de alimentação do eletrodo (no caso de eletrodo consumível) ou 
com a distância entre o eletrodo e a peça (eletrodos não consumíveis). Já as fontes de 
tensão constante (CV) permitem o ajuste da tensão de trabalho e mantêm essa tensão 
relativamente constante durante o processo de soldagem. 
A corrente, nesse caso, varia com a taxa de alimentação do eletrodo e é aproxi-
madamente proporcional a essa taxa. Algumas fontes ainda apresentam características de 
ambos os tipos de saída, de acordo com a aplicação. Em alguns casos, há até um controle 
automático para alternar entre CI e CV.
2.3 Seleção de fontes de energia
Como pudemos ver até aqui, existem diversos processos diferentes de soldagem 
e tipos de fonte de energia para realizar essas operações. De forma geral, a seleção da 
fonte mais adequada depende basicamente do processo de soldagem a ser usado, da 
88INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
posição de soldagem, dos ciclos de trabalho, da disponibilidade da energia e dos tipos 
de equipamentos auxiliares usados. Além disso, aspectos econômicos, como o custo de 
aquisição, custo de materiais e consumíveis, custos da energia, custos da mão de obra e 
de manutenção, além da eficiência energética do equipamento, também devem ser consi-
derados (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2009; O’BRIEN, 2004).
Com relação ao tipo de processo, as fontes do tipo CI são usadas em processos 
manuais, como soldagem com eletrodos revestidos, por exemplo, nos quais a variação da 
distância entre a ponta do eletrodo e a peça varia, inevitavelmente, devido ao elemento 
humano. Processos automatizados também podem adotar esse tipo de fonte, porém exi-
gem a adoção de controles externos para regular a distância do eletrodo. Já as fontes CV 
são tipicamente usadas em processos com eletrodos consumíveis, com uma velocidade 
de alimentação do arame constante, como soldagem com proteção gasosa (MIG/MAG) 
e arame tubular (O’BRIEN, 2004). O Quadro 1 traz as seleções mais comuns de tipos de 
fontes de energia em relação aos processos utilizados.
QUADRO 1 - SELEÇÃO DA FONTE DE ENERGIA EM RELAÇÃO AO PROCESSO DE SOLDAGEM 
EMPREGADO
Processo de soldagem
Fonte de energia
Corrente constante Tensão constante
Eletrodo Revestido (SMAW) X
TIG (GTAW) X
MIG/MAG (GMAW) X
Arame tubular (FCAW) X
Arco submerso (SAW) X
Eletrogás (EGW) X X
Eletroescória (ESW) X
Soldagem a Plasma (PAW) X
Corte a Plasma (PAC) X
Fonte: Adaptado de Olson et al. (1993, p. 24).
Como podemos perceber, a seleção mais adequada da fonte de energia para o 
processo depende fortemente do tipo de processo que está sendo adotado. Por sua vez, a 
escolha do processo deve levar em consideração aspectos como o material, a posição de 
soldagem, etc. Ou seja, idealmente, todos os aspectos das operações de soldagem devem 
começar a ser definidos desde a concepção e projeto da peça ou conjunto. A integração de 
engenheiros de soldagem com as demais áreas de desenvolvimento de soluções, tanto de 
produtos quanto de processos, ganha importância na tomada de decisões e manutenção 
da competitividade das empresas (WEGLOWSKI, 2018).
PROCESSOS DE SOLDAGENS 
CONVENCIONAIS E NÃO 
CONVENCIONAIS3
TÓPICO
89INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Vamos, agora, aprofundar ainda mais o nosso conhecimento sobre os processos 
de soldagem! É com grande prazer que lhe apresentamos este material, que o ajudará a 
conhecer os processos de soldagem convencionais. Serão abordadas algumas caracte-
rísticas dos processos de soldagem a arco, como sua divisão mais comum, os eletrodos, 
as fontes de soldagem e o fluxo utilizado. Em seguida, iremos conhecer mais sobre os 
processos de soldagem com eletrodo revestido, soldagem com arame tubular, soldagens 
MIG e MAG (soldagem a arco e a gás), soldagem a arco submerso, soldagem com oxigás, 
soldagem TIG, soldagem por resistência e soldagem por eletroescória. 
3.1 Processos de soldagem convencionais 
Segundo Groover (2017) podemos fragmentar os processos de soldagem em duas 
classes, que são:
• soldagem por fusão, em que a adesão é obtida pela fusão das superfícies de 
duas peças a serem unidas, em alguns casos, com colocação de metal de adição;
• Soldagem no estado sólido, em que o calor e/ou a pressão são utilizados para 
atingir a aglomeração, mas sem fundir os metais de base e sem adicionar metais 
de adição.de Conformação Volumétrica
UNIDADE 2
Introdução aos Processos 
de Fabricação
UNIDADE 1
SUMÁRIO
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
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Plano de Estudos
• Origem dos Processo De Fabricação.
• Os Cinco Processos de Fabricação: Usinagem, Soldagem, Confor-
mação, Fundição e Metalurgia Do Pó.
• Descrição Geral dos Principais Processos de Fabricação.
Objetivos da Aprendizagem
• Conhecer os principais processos de fabricação.
• Descrever os processos de fabricação: usinagem, soldagem, 
conformação, fundição e metalurgia do pó.
• Compreender as aplicabilidades dos principais processos de 
fabricação.
• Reconhecer os equipamentos e tecnologias utilizados nas 
operações de fabricação mecânica.
Professor Me. Jean Carlos Rodrigues
INTRODUÇÃO AOS INTRODUÇÃO AOS 
PROCESSOS DE PROCESSOS DE 
FABRICAÇÃOFABRICAÇÃO1UNIDADEUNIDADE
INTRODUÇÃO
8INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Olá querido(a) aluno(a), seja muito bem-vindo(a)!
Você está preparado(a) para aprofundar seus conhecimentos sobre uma das áreas 
com maior aplicabilidade industrial dentro da engenharia? Os processos de fabricação 
mecânica possuem diversas finalidades, uma delas é a de transformar a matéria-prima em 
produto acabado. Para se tornarem eficientes, os setores industriais de produção precisam 
aperfeiçoar ao máximo seus processos, suas tecnologias e a seleção da matéria-prima. O 
planejamento do processo de fabricação é fortemente influenciado pelo projeto de produto 
que se deseja obter. Os processos, em grande parte, são selecionados pela alternativa de 
projeto, que inclui características como tamanho, formato, acabamento, tolerância, esco-
lha do material, entre outros. Portanto, os (as) engenheiros(as) de fabricação mecânica 
possuem a responsabilidade de garantir que o produto esteja em conformidade com os 
requisitos do cliente, que atenda às especificações técnicas de projeto e que respeite as 
diretivas de responsabilidade socioambiental.
Os processos de fabricação dizem respeito aos principais métodos capazes de 
atribuir determinada forma a um material qualquer. Nesta unidade, você aprenderá alguns 
dos principais processos de fabricação mecânica, como: a fundição, a conformação e a sol-
dagem. Estudará sobre as várias aplicações destes processos na indústria metal-mecânica 
e verá exemplos de produtos acabados, frutos de cada um destes processos de produção 
mecânica. É possível listar cinco processos básicos de fabricação para se obter produtos 
com a forma, o acabamento e as propriedades mecânicas desejadas. São processos de 
conformação (ou deformação), fundição, usinagem, união (soldagem, fixadores mecânicos, 
epóxi, etc.) e metalurgia do pó. O processo de fundação explora a fluidez de um metal em 
estado líquido à medida que ele adquire forma e se solidifica em um molde. Os processos 
de usinagem fornecem a geometria desejada com boa precisão, mas tendem a deslocar o 
material devido às porções removidas durante o corte. 
Os processos de união permitem que formas complexas sejam construídas a partir 
de componentes mais simples. Os processos de conformação exploram uma propriedade 
notável dos metais, sendo a capacidade de fluir plasticamente no estado sólido sem estudo 
de suas propriedades. Com a aplicação de esforço forçado, o material é movimentado para 
obter a forma desejada com quase nenhum desperdício. 
As tensões são geralmente altas e as ferramentas e equipamentos necessários 
são bastante caros. Muitas vezes, grandes quantidades de produção são necessárias para 
justificar o processo. Já a metalurgia do pó consiste na formação de peças por meio da 
prensagem de pós (matéria-prima).
Bons estudos!
ORIGEM DOS 
PROCESSO DE 
FABRICAÇÃO1
TÓPICO
9INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
A partir da necessidade de sobrevivência em um ambiente hostil, o homem primitivo 
buscou maneiras de garantir sua sobrevivência. Desta forma, as primeiras civilizações notaram 
que era necessário desbastar, polir e dar formas variadas aos materiais para obter ferramentas. 
Durante milhares de anos, as ferramentas foram consideradas uma extensão da 
mão humana. Utilizando a pedra como principal material, o homem desenvolveu e fabri-
cou facas, serras, plainas, buris, raspadores, martelos, agulhas, lanças, arpões e outras 
ferramentas. Aos poucos, percebeu que não precisava caçar, colher e pescar sempre que 
sentia 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, finalmente, o ferro. 
Neste mesmo contexto histórico, pingentes de ouro eram fabricados com processos de bra-
sagem na Pérsia. 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 surgir foi o torno, 
utilizado para dar forma a uma peça por meio da remoção de material com o auxílio de 
10INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
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. O fresamento também se caracteriza pela remoção 
de material mediante uma sincronização de movimentos. Nesse caso, a ferramenta, em ge-
ral de dentes múltiplos, gira, enquanto a peça, que se mantém fixa, avança em movimento 
linear. Já por volta de 1500 a.C., na Índia, grandes peças de ferro eram obtidas através da 
união de partes menores por forjamento (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2009). 
Mais tarde, já na Idade Média, armas e ferramentas eram produzidas unindo aço e ferro, 
também por meio de forjamento. Isso dava maior durabilidade para esses itens e criava 
uma vantagem militar sobre os povos vizinhos.
Até a primeira Revolução Industrial, na Inglaterra, as mercadorias eram produzidas 
em lotes e apresentavam grande dependência do trabalho manual em todas as fases do 
processo produtivo. A Segunda Revolução Industrial começou com a melhoria dos dis-
positivos eletrônicos. A mecanização se estabeleceu na Inglaterra e em outras partes do 
continente europeu, com o desenvolvimento de máquinas têxteis e máquinas-ferramentas 
para cortar metais.
Esses novos processos de fabricação, logo migraram paraA soldagem por fusão é, de longe, a maior de seu tipo, incluindo soldagem a arco, 
soldagem por resistência, soldagem oxicombustível e outros processos, que não podem 
ser classificados em nenhuma das três categorias. A soldagem a arco (AW, do inglês Arc 
Welding) é um processo de soldagem por fusão, no qual uma combinação de metal-base 
90INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
e metal de adição (quando utilizado) é obtida pelo calor do arco entre o eletrodo e a peça 
de trabalho. Arco é a descarga de corrente elétrica por meio da interrupção de um circuito. 
É mantido pela presença de uma coluna de gás ionizado termalmente (conhecido 
como plasma), pelo qual flui uma corrente elétrica. Para iniciar o arco no processo AW, o 
eletrodo é colocado em contato com a peça de trabalho e, rapidamente, separado desta 
por uma pequena distância. A energia do arco assim formado produz uma temperatura de 
5.500 °C ou superior, suficiente para fundir qualquer metal. Uma poça de metal fundido 
consistindo em metal-base e de adição é formada perto da ponta do eletrodo. Na maioria 
dos processos de soldagem AW, o metal de adição é introduzido durante a operação, para 
aumentar o volume e a resistência da junta soldada. 
À medida que o eletrodo se move ao longo da junta, a poça fundida solidifica em 
seu caminho. O movimento do eletrodo em relação à peça de trabalho é realizado pelo 
soldador (solda manual), ou mecanicamente, isto é, soldagem à máquina, soldagem 
automática ou soldagem robótica (WAINER; BRANDI; MELLO, 2019). Um dos problemas 
com a soldagem a arco manual é que a qualidade da junta soldada depende da habilidade 
e do procedimento de trabalho do soldador. A produtividade também é um problema. 
Geralmente, é medida a duração do arco (também conhecido como tempo de 
ataque): a proporção de horas em que o arco está ligado durante o processo de soldagem. 
Essa definição pode ser aplicada a soldadores ou estações de trabalho mecanizadas. 
Segundo Marques, Modenesi e Bracarense, (2016), para uma soldagem do tipo manual, a 
duração do arco é, em geral, de 20%. Os soldadores precisam de pausas frequentes para 
superar a fadiga na soldagem a arco manual, que requer coordenação visual manual sob 
condições estressantes. A duração do arco aumenta em torno de 50% (aproximadamente, 
dependendo da operação) para soldagem mecânica (por máquina), automática e robótica.
3.2 Eletrodos
Os eletrodos para o processo AW podem ser divididos em consumíveis ou não con-
sumíveis. Os eletrodos consumíveis são a origem de metal de adição na soldagem a arco. 
Esses eletrodos vêm em duas formas principais: hastes e fios. O problema dos eletrodos 
consumíveis é que, pelo menos em operações de soldagem em grandes volumes, os eletro-
dos precisam ser substituídos de maneira periódica, reduzindo a vida útil do arco do soldador. 
A vantagem do fio de solda consumível é que ele pode ser alimentado de modo contínuo, a 
partir de um carretel contendo grandes comprimentos de fio, evitando as interrupções que 
ocorrem de maneira regular, quando as barras de solda são usadas. Tanto na forma de barra 
quanto na de arame, os eletrodos são consumidos pelo arco durante a soldagem e adiciona-
dos à junta soldada como metal de adição (GROOVER, 201). Os eletrodos não consumíveis 
são fabricados em tungstênio (ou, raramente, em carbono), que resiste à fusão por arco. 
91INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Apesar de sua designação, um eletrodo não consumível é esgotado de maneira 
gradual, durante o processo de soldagem (a vaporização é o mecanismo principal), análogo 
ao desgaste gradual de uma ferramenta de corte em uma operação de usinagem. Nos 
processos AW que utilizam eletrodos não consumíveis, qualquer metal de adição utilizado 
na operação deve ser fornecido por meio de um arame separado, introduzido na poça de 
fusão. A solda, no caso de não se utilizar metal de adição, leva, também, o nome de solda 
autógena (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2016).
Sobre os tipos de eletrodos, é possível classificá-las em:
Consumíveis 
• Feitos de diferentes elementos químicos.
• Desvantagem: troca periódica, suspendendo a soldagem.
Não consumíveis 
• Feitos de tungstênio ou carbono.
• Também sofrem desgaste, apesar de durarem mais
3.3 Proteção do arco
Os metais que estão sendo unidos reagem, em soldagens a altas temperaturas, 
quimicamente, com Oxigênio (O2), Nitrogênio (N) e Hidrogênio (H) no ar. Essas reações po-
dem degradar de maneira severa as propriedades mecânicas das juntas soldadas. Assim, 
em quase todos os processos AW, alguma medida é fornecida para proteger o arco do ar 
circundante. A proteção do arco é obtida pela aplicação de uma camada de gás ou fluxo, 
ou ambos, na ponta do eletrodo, arco e poça de solda derretida para evitar a exposição do 
metal de solda ao ar. Os gases de proteção mais aplicados incluem Argônio (Ar) e Hélio 
(He). Ao soldar metais ferrosos usando alguns processos AW, O2 e Dióxido de Carbono 
(CO2) são, frequentemente, usados em uma associação com Ar e/ou He, para criar uma 
atmosfera oxidante ou para controlar a forma da solda (WAINER; BRANDI; MELLO, 2019). 
O fluxo é um material utilizado para prevenir a formação de óxidos e outros con-
taminantes indesejados, ou para dissolvê-los e facilitar a remoção. Durante a soldagem, 
o fluxo funde-se e transforma-se em escória líquida, cobrindo a operação e protegendo o 
metal de solda fundido. A escória endurece mediante o resfriamento, e deve ser removida, 
posteriormente, por rebarbação ou escovação. O fluxo é formulado, muitas vezes, para 
atender a várias funções adicionais, como:
• proporcionar atmosfera protetora para a soldagem;
• estabilizar o arco; 
92INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
• reduzir os respingos (WAINER; BRANDI; MELLO, 2019).
O método de aplicação do fluxo é diferente em cada processo. As técnicas de aplica-
ção incluem (1) despejar fluxo granular sobre a operação de soldagem, (2) usar um eletrodo 
revestido com material de fluxo, no qual o revestimento se funde durante a soldagem, para 
cobrir a operação, e (3) usar eletrodos tubulares contendo fluxo no núcleo, o qual é liberado 
à medida que o eletrodo é consumido (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2016).
Fontes de energia em soldagem AW
A Corrente Contínua (CC) e a Corrente Alternada (CA) são utilizadas na solda-
gem AW elétrico. As máquinas CA são mais baratas, em termos de aquisição e operação, 
mas, geralmente, se restringem à soldagem de metais ferrosos. O maquinário de CC pode 
ser utilizado em todos os metais, com bons resultados, sendo conhecido, em geral, pelo 
melhor controle do arco (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2016).
3.4 Processos de soldagem por eletrodo revestido
O processo de soldagem por eletrodo revestido (SMAW, do inglês Shielded Me-
tal Arc Welding), é um processo de soldagem AW, que usa um eletrodo consumível, que 
consiste em uma haste de metal revestida com elementos químicos que fornecem fluxo e 
blindagem. A Figura 12 ilustra uma representação do processo SMAW.
FIGURA 12 – REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO SMAW
Fonte: Marques; Modenesi e Bracarense (2016, p. 161).
93INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
O metal de adição utilizado no eletrodo deve ser compatível com o metal que irá ser 
soldado, e sua composição costuma ser, aproximadamente, a do metal-base. O calor gera-
do pelo processo de soldagem derrete o revestimento e fornece uma atmosfera protetora e 
escória para a operação de soldagem. Também ajuda a estabilizar o arco e a regular a taxa 
de fusão dos eletrodos. Durante a operação, a extremidade não revestida do eletrodo de 
metal (oposta à ponta) é conectada ao eletrodo que está conectado à fonte de alimentação. 
O suporte tem uma alça isolada, para que possa ser segurado e manipulado por um solda-
dor humano. A faixa de corrente, comumente usada no SMAW, é de 30 a 300 A, e a tensão 
é de 15 a 45 V. A seleção dos parâmetros de potência adequados dependedo metal a ser 
soldado, do tipo e comprimento dos eletrodos e da penetração desejada da solda (MAR-
QUES; MODENESI; BRACARENSE, 2016). A soldagem SMAW, geralmente, é realizada de 
modo manual. As aplicações comuns incluem edifícios, tubulações, estruturas de máquinas, 
construção naval, processos de fabricação de oficinas e trabalhos de manutenção. 
O equipamento é portátil e de baixo custo, tornando o processo SMAW altamente 
versátil e, provavelmente, o mais utilizado na soldagem AW. Os metais básicos incluem aço, 
aço inoxidável, ferro fundido e certas ligas não ferrosas. Esse processo não é utilizado (ou 
raramente utilizado) para alumínio e suas ligas, cobre e ligas de titânio. Como operação de pro-
dução, uma desvantagem encontrada da soldagem SMAW é o uso de eletrodos consumíveis. 
Quando uma vareta é usada, ela deve ser substituída de maneira regular. Isso reduz 
a duração do arco para esse processo de soldagem. Outra restrição é o nível de corrente 
que pode ser usado. Como o comprimento do eletrodo muda durante a operação e afeta a 
resistência ao calor deste, o nível de corrente deve ser mantido dentro de um intervalo seguro, 
ou o revestimento superaquecerá e se fundirá, de modo prematuro, ao se soldar novamente. 
Alguns outros processos AW usam eletrodos de alimentação contínua de arame, para superar 
as limitações de comprimento do eletrodo do processo SMAW (GROOVER, 2017).
3.5 Processos de soldagem de arame tubular
Esse processo de soldagem AW foi desenvolvido no início da década de 1950, 
como uma melhoria na soldagem SMAW, para superar as limitações impostas pelo uso de 
eletrodos de haste revestidos (GROOVER, 2017). A Soldagem a Arco com Núcleo de Fluxo 
(FCAW, do inglês Flux Cored Arc Welding), ou soldagem a arco com arame tubular, é um 
processo de soldagem AW no qual o eletrodo é um tubo consumível contínuo, cujo núcleo 
contém fluxo e outros elementos, estes abrangendo desoxidantes e elementos de liga. O 
“fio” tubular é flexível, podendo ser fornecido em forma de bobina, alimentado, continua-
mente, por meio de uma tocha de arco. Existem duas variantes do processo FCAW: (1) 
94INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
autoprotegido e (2) proteção a gás. Na primeira variante do processo FCAW, a proteção 
da soldagem AW é fornecida por fluxo pelo núcleo, daí o nome. A segunda variante do 
processo FCAW, desenvolvida, especialmente, para soldagem de aço, obtém a proteção 
do arco a partir de um gás fornecido de maneira externa, semelhante à soldagem AW 
com proteção a gás. Por utilizar eletrodos contendo seu próprio fluxo e gás de proteção 
separado, essa variação de soldagem pode ser pensada como um híbrido dos processos 
SMAW e Soldagem a Arco de Metal a Gás (GMAW, do inglês Gas Metal Arc Welding). Os 
gases de proteção comumente usados são CO2, para aço macio, ou uma combinação de 
Ar e CO2, para aço inoxidável.
FIGURA 13 – REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO DE SOLDAGEM A ARAME TUBULAR
Fonte: adaptado de Marques; Modenesi e Bracarense (2016, p. 247).
Devido à alimentação contínua de eletrodos, o processo FCAW apresenta vanta-
gens semelhantes às do processo GMAW. É usado, principalmente, para soldagem de aço 
e aço inoxidável de várias espessuras. É conhecido por sua capacidade de produzir juntas 
soldadas de alta qualidade, planas e uniformes.
3.6 Processos de soldagem a arco de metal a gás 
A GMAW é um processo de soldagem AW, em que o eletrodo é um fio consumí-
vel não revestido (nu) e é protegido por gás que preenche o arco. O fio desencapado é 
alimentado de forma contínua e automática do carretel, por meio da tocha de soldagem. 
Os diâmetros dos fios no processo GMAW variam de 0,8 a 6,5 mm, cujo tamanho decorre 
da espessura das peças a serem unidas e da taxa de deposição desejada (MARQUES; 
MODENESI; BRACARENSE, 2016). Os gases usados para blindagem incluem gases iner-
tes, como Ar e He, e gases reativos, como CO2. A escolha do gás (e da mistura de gases) 
depende do metal a ser soldado e de outras propriedades do processo. Gases inertes 
95INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
são empregados na soldagem de ligas de alumínio e aços inoxidáveis, enquanto o CO2 é, 
frequentemente, usado para soldagem de aços de baixo e médio carbono. A associação 
de arame não revestido (eletrodo) e gás de proteção elimina os depósitos de escória no 
cordão de solda, excluindo, assim, a exigência de retificação manual e remoção de escória. 
Portanto, o processo GMAW é ideal para fazer várias soldas na mesma junta.
FIGURA 14 – REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO DE SOLDAGEM MIG/MAG
Fonte: adaptado de Marques; Modenesi e Bracarense (2016, p. 221).
A variedade de metais usados no processo GMAW, bem como as variações no 
próprio processo, levaram a muitos nomes para soldagem AW de gás blindado. Quando foi 
introduzido, no final da década de 1940, o processo foi aplicado à soldagem de blindagem 
de alumínio usando um gás inerte (Ar). O nome aplicado a esse processo é soldagem MIG 
(solda a gás inerte) conforme ilustra a Figura 14. Quando o mesmo processo de soldagem 
foi aplicado ao aço, os gases inertes eram muito caros, então, o CO2 foi usado em vez 
deles, daí o termo soldagem CO2. Melhorias na GMAW para soldagem de aço levaram ao 
uso de misturas de gases, incluindo CO2 e Ar, e até O2 e Ar. 
O processo GMAW é, largamente, aplicado em operações de fabricação em in-
dústrias que soldam uma grande variedade de metais ferrosos e não ferrosos. Por utilizar 
alimentação contínua de arame em vez de eletrodo, tem uma vantagem significativa sobre 
o processo SMAW, em termos de duração do arco, quando realizado de modo manual. Pela 
mesma razão, também é adequado para a automação da soldagem AW. Após a soldagem 
com um eletrodo (eletrodo), o resto deste e os resquícios de metal de adição permanecem; 
portanto, o material do eletrodo GMAW é usado em maior quantidade. Recursos adicionais 
do processo GMAW incluem a não necessidade de remoção de escória (já que nenhum 
fluxo é usado), bem como uma taxa de deposição mais alta e boa versatilidade do que o 
processo SMAW (GROOVER, 2017).
96INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
3.7 Processo de soldagem AW submerso 
Este processo foi desenvolvido na década de 1930, e foi um dos primeiros proces-
sos AW a ser automatizado. A Soldagem a Arco Submerso (SAW, do inglês Submerged Arc 
Welding) é um processo que utiliza fios nus contínuos e consumíveis (eletrodos), observe a 
Figura 15. Com a proteção do arco, é fornecida uma camada de fluxo granular (GROOVER, 
2017). O fio de solda é alimentado, automaticamente, no arco do carretel. O fluxo é introduzi-
do na solda por gravidade a partir do funil, um pouco antes do arco de soldagem. A operação 
de soldagem é completamente imersa em uma camada de fluxo granular, evitando faíscas, 
respingos e radiações, que são muito prejudiciais em outros processos AW. A porção do 
fluxo mais próxima do arco é fundida, misturada com o metal de solda fundido para remover 
as impurezas, e, então, solidifica sobre a solda para formar uma escória vítrea. A escória 
e as partículas de fluxo (não fundidas) no topo proporcionam boa proteção atmosférica e 
bom isolamento térmico da área soldada, resultando em resfriamento relativamente lento e 
juntas soldadas de alta qualidade, conhecidas por sua tenacidade e ductilidade. O fluxo não 
fundido que sobrou após a soldagem pode ser recuperado e reutilizado. A escória sólida 
nas soldas deve ser removida, geralmente, à mão.
FIGURA 15 – REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO SAW
Fonte: adaptado de Marques; Modenesi e Bracarense (2016, p. 257).
O processo SAW é amplamente utilizado na fabricação de aço para perfis estrutu-
rais (como vigas I soldadas); costuras longitudinais e circunferências para tubos de grande 
diâmetro, vasos de pressão; componentes soldados para máquinas pesadas. Nesses tipos 
de aplicações, chapas de aço com 25 mm de espessura e mais pesadas são, normalmente,soldadas usando esse processo. Aços de baixo carbono, baixa liga e inoxidáveis podem 
ser facilmente soldados pelo processo SAW; aços de alto carbono, aços, ferramentas e a 
maioria dos metais não ferrosos são excluídos. Devido à alimentação por gravidade do fluxo 
97INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
granular, a peça deve estar sempre na posição horizontal, e, muitas vezes, é necessária 
uma placa de apoio sob a junta durante a operação de soldagem.
3.8 Processos de soldagem por oxigás 
A soldagem de Gás Combustível de O2 (OFW, do inglês Oxy Fuel Gas Welding) é 
um termo usado para descrever um grupo de operações FW para soldagem pela queima 
de vários combustíveis misturados com O2 (Figura 16). Os processos OFW utilizam vários 
tipos de gases, que são as principais diferenças entre os membros desse grupo. O gás 
enriquecido com O2 também é, frequentemente, usado em maçaricos para cortar e separar 
chapas metálicas e outros componentes. O processo OFW mais importante é a soldagem 
oxiacetileno (OAW, do inglês OxyAcetylene Welding) (WAINER; BRANDI; MELLO, 2019).
FIGURA 16 – REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO DE OFW
Fonte: adaptado de Marques; Modenesi e Bracarense (2016, p. 46).
A soldagem OAW é um processo de soldagem por fusão realizado com uma cha-
ma de alta temperatura produzida pela combustão de Acetileno (C2H2) e O2. A chama é 
guiada por um maçarico. Às vezes, metais de adição são adicionados ao processo OAW, 
e, ocasionalmente, a pressão é aplicada entre as superfícies de contato. Quando o metal 
de adição é usado, geralmente, é na forma de uma haste com diâmetro de 1,6 a 9,5 mm. A 
composição do metal de adição deve ser semelhante à do metal-base. Os metais de adição 
são, muitas vezes, revestidos com fluxo, o que ajuda a limpar a superfície e evitar a oxi-
dação, resultando em juntas de solda de melhor qualidade. O C2H2 é o combustível mais 
popular do grupo OFW, pois pode suportar temperaturas mais altas do que qualquer outro 
98INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
combustível, até 3.480 °C. A chama do processo OAW é criada pela reação química de 
C2H2 e O2 em duas reações. Essas duas reações de combustão são visíveis na chama de 
C2H2 do maçarico. As reações primárias são vistas como o cone interno da chama (branco 
brilhante), enquanto as reações secundárias são mostradas pela casca externa (quase 
incolor, mas com tons que variam do azul ao laranja). A temperatura de chama mais alta 
é atingida na ponta do cone interno; a temperatura da reação secundária é, ligeiramente, 
menor que a do cone interno (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2016).
De acordo com a proporção da mistura utilizada para gerar a chama desse tipo de 
soldagem, podemos ter três tipos de chama.
• Chama neutra: proporção 1:1.
• Chama oxidante: mais O2.
• Chama redutora (ou carburante): mais C2H2.
A combinação de C2H2 e O2 é altamente inflamável, portanto, o ambiente no qual 
o processo OAW ocorre é perigoso. Alguns perigos são, especialmente, relevantes para o 
C2H2. O C2H2 puro é um gás incolor e inodoro. Por razões de segurança, o C2H2 comer-
cializado é processado para ter o odor característico do alho. Uma das limitações físicas de 
um gás é que ele não é estável a pressões bem acima de 1 atmosfera (0,1 MPa). Dessa 
forma, os cilindros de C2H2 são preenchidos com cargas porosas (como amianto, balsa e 
outros materiais) saturadas com acetona (CH3COCH3). O C2H2 dissolve-se em CH3COCH3 
líquida; na verdade, a CH3COCH3 dissolve 25 vezes seu próprio volume de C2H2, forne-
cendo, assim, uma forma relativamente segura de se armazenar esse gás de soldagem. Os 
soldadores usam proteção para os olhos e a pele (óculos, luvas e roupas de proteção) como 
medida de segurança extra, e diferentes roscas são padronizadas para cilindros e manguei-
ras de C2H2 e O2, para evitar a conexão acidental do gás errado. A manutenção adequada 
dos equipamentos é essencial. Os dispositivos OAW são relativamente baratos e portáteis. 
Portanto, é um processo econômico e versátil, ideal para tarefas de produção e manutenção 
de baixo volume. Devido às vantagens da soldagem AW nessas aplicações, raramente, é 
usada para soldar chapas ou chapas com espessura superior a 6,4 mm. Embora o processo 
OAW possa ser mecanizado, geralmente, é realizado de modo manual, e, portanto, depende 
da habilidade do soldador para produzir juntas soldadas de alta qualidade.
Processos de soldagem TIG 
O processo AW, discutido anteriormente, usa eletrodos consumíveis. Muitos pro-
cessos, como soldagem AW de tungstênio e blindagem a gás, e soldagem a arco de plasma 
usam eletrodos não consumíveis. Observe a representação do processo TIG na Figura 17.
99INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
FIGURA 17 – REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO DE SOLDAGEM TIG
Fonte: adaptado de AWS (1991, p.955)
A soldagem de Tungstênio a Gás (GTAW, do inglês Gas Tungsten Arc Welding) é 
um processo AW que usa um eletrodo de tungstênio não consumível e um arco blindado de 
gás inerte. O termo “soldagem TIG” (abreviação de gás inerte de tungstênio) é comumente 
usado para esse processo (na Europa, o termo é soldagem WIG, o símbolo químico para 
tungstênio é W, de Wolfram). O processo GTAW pode ser implementado com ou sem metal 
de adição. O tungstênio é um bom material de eletrodo, devido ao seu alto ponto de fusão, de 
3.410 °C. Os gases de proteção típicos são Ar, He ou misturas desses elementos gasosos.
3.9 Alumínio e ligas
A soldagem TIG para alumínio e suas ligas pode ser manual ou mecanizada. No 
caso da soldagem manual, a corrente deve ser alternada e sempre com gás de proteção. Já 
na mecanizada, a corrente pode ser alternada com Ar ou mistura de Ar com He, ou corrente 
contínua somente com gás He.
O processo GTAW é adequado para quase todos os materiais, em todas as espes-
suras. Também pode ser usado para unir várias combinações de metais diferentes. Suas 
aplicações mais comuns são alumínio e aço inoxidável. Ferro fundido, ferro forjado e, claro, 
tungstênio, são difíceis de soldar usando o processo GTAW. Em aplicações de soldagem 
de aço, o processo GTAW é, geralmente, mais lento e mais caro do que o processo AW 
com eletrodo consumível, exceto para seções finas, que exigem soldas de alta qualidade. 
O metal de adição, em geral, não é implementado quando as chapas são soldadas por 
TIG para tolerâncias mais apertadas. O processo pode ser realizado de modo manual, em 
100INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
todos os tipos de juntas ou por métodos mecânicos, ou automatizados. As vantagens do 
processo GTAW em suas aplicações incluem soldas de altíssima qualidade, sem respingos, 
pois nenhum metal de adição é transferido por meio do arco, e pouca ou nenhuma limpeza 
pós-soldagem porque o fluxo não é utilizado.
3.10 Processos De Soldagem Por Resistência
A Soldagem por Resistência (RW, do inglês Resistance Welding) é um grupo de 
processos de soldagem por fusão que usa uma combinação de calor e pressão para obter 
a coalescência, e a resistência elétrica gera calor devido ao fluxo de corrente elétrica entre 
as juntas soldadas. As peças consistem nas peças a serem soldadas (geralmente, peças de 
chapa metálica), dois eletrodos em posições opostas, um dispositivo para aplicar pressão 
para pressionar a peça entre os eletrodos e uma fonte de alimentação CA para controlar 
a corrente. Essa operação cria uma zona de fusão entre as duas partes, conhecida, na 
soldagem, como solda por pontos (ou lente de solda, ou pepita). De modo diferente do da 
soldagem AW, a RW não utiliza gases de proteção, fluxos ou metais de adição; os eletrodos 
que conduzem energia elétrica durante o processo não são consumíveis. O processo RW 
é classificado como soldagem por fusão porque o calor aplicado quase sempre faz com 
que as superfícies de atrito derretam. No entanto existem exceções. Algumas operações de 
soldagem baseadas em aquecimento por resistência usam temperaturas abaixodo ponto de 
fusão do metal-base; portanto a fusão não ocorre. Os processos RW mais importantes, co-
mercialmente, são a soldagem a ponto, a soldagem por costura e a soldagem por projeção.
3.11 Soldagem a ponto
A soldagem a ponto é, de longe, o principal processo deste grupo, e é, amplamen-
te, utilizada na produção em massa de automóveis, eletrônicos, móveis metálicos e outros 
produtos de chapa metálica. A importância econômica da soldagem a ponto pode ser vista 
se considerarmos que uma carroceria típica de carro tem cerca de 10 mil pontos de solda, 
e a produção global anual de carros é medida em dezenas de milhões (GROOVER, 2017).
A Soldagem por Pontos de Resistência (RSW) é um processo RW no qual as 
superfícies de fricção da junta sobreposta são fundidas em um local por eletrodos opostos. 
Esse processo é utilizado para unir chapas metálicas com espessura igual ou inferior a 
3 mm, por meio de uma série de pontos de solda sem a necessidade de uma montagem 
hermética. O tamanho e a forma da solda a ponto são determinados pela ponta do eletrodo, 
sendo a redonda a mais comum, mas, também, podem ser usadas formas hexagonais, 
quadradas, etc. As soldas por pontos resultantes são, tipicamente, de 5 a 10 mm de diâme-
101INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
tro, com a zona afetada pelo calor estendendo-se logo além da lente no metal original. Se 
soldado de maneira correta, sua resistência será comparável à do metal circundante.
Os materiais usados em eletrodos de processo RSW se enquadram em duas cate-
gorias principais:
• ligas baseadas em cobre;
• composições de metal refratário, como uma combinação de tungstênio e cobre. 
O segundo grupo é considerado de maior resistência à abrasão. 
Como na maioria dos processos de fabricação, as ferramentas de soldagem a 
ponto se desgastam de maneira gradual com o uso. De fato, os eletrodos são projetados 
com canais internos para resfriamento à água. Devido à sua ampla gama de usos indus-
triais, existem vários tipos de máquinas e métodos utilizados para realizar operações de 
soldagem por pontos. O equipamento inclui soldadores de braço oscilante e soldadores 
por pontos de pressão, bem como pistolas portáteis de soldagem por pontos. A máquina de 
solda a ponto do tipo braço oscilante possui um eletrodo inferior fixo e um eletrodo superior 
móvel, que pode ser levantado e abaixado para carregar e descarregar a peça de trabalho. 
O eletrodo superior é montado em um braço oscilante, e seu movimento é controlado por 
um pedal acionado pelo trabalhador. As máquinas modernas podem ser programadas para 
controlar a força e a corrente no ciclo de soldagem. Os soldadores a ponto de pressão são 
adequados para trabalhos em grande escala. O eletrodo superior tem movimento linear 
acionado por uma prensa vertical e possui alimentação pneumática ou hidráulica. A ação 
da prensa permite a aplicação de maior força, e os controles, muitas vezes, permitem a 
programação de ciclos de soldagem complexos.
3.12 Soldagem por costura
Na Soldagem por Costura por Resistência (RSEW), os eletrodos de haste na sol-
dagem por pontos são substituídos por eletrodos rotativos na forma de rodas ou rolos, 
e uma série de pontos de solda sobrepostos são feitos ao longo da junta. O processo é 
capaz de produzir juntas de vedação, e suas aplicações industriais incluem a produção de 
tanques de gasolina, silenciadores de automóveis e diversos outros recipientes feitos de 
chapas metálicas. Tecnicamente, o processo RSEW é semelhante à soldagem por pontos, 
exceto que os eletrodos da roda apresentam alguma complexidade. Como as operações, 
geralmente, são realizadas de forma contínua e não discreta (em etapas), as costuras 
devem seguir linhas retas ou curvas uniformes. Cantos afiados e descontinuidades são 
difíceis de se lidar. Além disso, a deformação da peça é outro fator que afeta a soldagem 
102INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
da costura, exigindo fixadores para manter a peça no lugar e minimizar a deformação. O 
espaçamento entre as lentes de soldagem na RSEW depende do movimento da roda em 
relação à corrente de soldagem aplicada. Em um método comum de operação, conhecido 
como soldagem contínua, o eletrodo da roda é girado de forma contínua, a uma velocidade 
constante, e a corrente é ativada em intervalos consistentes com o espaçamento desejado 
entre os pontos de solda ao longo desta. A frequência da descarga de corrente, em geral, 
é ajustada para que sejam produzidas juntas de solda sobrepostas. Mas, se a frequência 
for reduzida o suficiente, podem aparecer lacunas entre as juntas de solda, um método 
chamado de soldagem por pontos (ponto único). Em outra variante, a corrente de soldagem 
é mantida em um nível constante (em vez de pulsada), resultando em uma verdadeira solda 
de costura contínua (WAINER; BRANDI; MELLO, 2019).
Os soldadores de costura são semelhantes aos soldadores por ponto de pressão, 
exceto que os eletrodos de roda são usados em vez dos eletrodos de haste, usuais. O 
processo RSEW, normalmente, requer resfriamento da peça de trabalho e do rebolo, que é 
realizado direcionando a água para as superfícies superior e inferior da peça de trabalho, 
perto dos eletrodos do rebolo.
3.13 Soldagem por projeção ou soldagem por rebote
A Soldagem por Projeção (RPW) é um processo no qual a coalescência ocorre em 
um ou mais pontos de contato relativamente pequenos em uma peça. Esses pontos de 
contato são determinados pelo desenho das peças a serem conectadas e podem consistir 
em saliências, relevos ou interseções locais das peças. A parte superior é composta por 
dois pontos elevados para fazer contato com a outra parte no início do processo. Indis-
cutivelmente, a gravação do relevo torna a peça mais cara, mas esse aumento de custo, 
provavelmente, será muito menor do que a economia nos custos de soldagem. Existem 
muitas variações de RPW. Em uma variação, os fixadores com saliências moldadas ou 
usinadas podem ser fixados de maneira permanente à folha, ou à placa por RPW, para 
facilitar as operações de montagem subsequentes. Outra variante, chamada soldagem de 
arame cruzado, é usada para fazer produtos de arame soldado, como os usados em cercas, 
carrinhos de compras e fogões. Durante esse processo, a superfície de contato do arame 
redondo atua como uma saliência para concentrar o aquecimento resistivo para soldagem.
Outras Operações de Soldagem por Resistência
Além dos principais processos RW já descritos, vários outros processos de sol-
dagem dentro desse grupo devem ser identificados: soldagem por faísca, soldagem por 
103INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
resistência pura, combustão espontânea (impacto) e soldagem por resistência de alta 
frequência (WAINER; BRANDI; MELLO, 2019).
Soldagem flash 
Na Soldagem Flash (FW), normalmente, usada para juntas de topo, duas superfícies 
a serem unidas são colocadas em contato ou próximas ao contato, e uma corrente elétrica 
é aplicada para aquecer as superfícies até o ponto de fusão; depois disso, as superfícies 
são pressionadas, e uma solda é formada. Além do aquecimento por resistência, também 
ocorre alguma operação de arco (chamada centelhamento, daí o nome do processo de 
soldagem), dependendo do grau de contato entre as superfícies; por esse motivo, a solda-
gem por faísca, às vezes, é classificada como um grupo de soldagem AW. Normalmente, 
a corrente é interrompida durante a estabilização (perturbação). Alguns contaminantes de 
metal e superfície são espremidos para fora da junta, que deve, então, ser usinada para 
fornecer uma junta de tamanho uniforme.
As aplicações para soldagem por faísca incluem soldagem de topo de tiras de aço 
em operações de laminação, união de extremidades de arame em trefilação e soldagem de 
peças tubulares. As extremidades a serem unidas devem ter a mesma seção transversal. 
A FW é rápida e econômica para esses tipos de aplicações de alto rendimento, mas oequipamento é caro.
A Soldagem por Resistência Pura (UW) é semelhante à soldagem por faísca, 
exceto que, no processo UW, as superfícies de contato são pressionadas juntas durante o 
aquecimento e a retenção. Na soldagem por faísca, as etapas de aquecimento e pressuri-
zação são separadas durante o ciclo. O aquecimento no processo UW é feito inteiramente 
por resistência nas superfícies de contato; não são formadas faíscas. Quando a superfície 
de contato é aquecida a uma temperatura adequada abaixo do ponto de fusão, a pressão 
na peça aumenta, causando sedimentação e coalescência na área de contato. Portanto 
a soldagem por resistência pura não é um processo de soldagem por fusão no mesmo 
sentido que os outros processos de soldagem discutidos. A aplicação do processo UW é 
semelhante à soldagem por faísca; conectando as extremidades de fios, canos, tubos, etc.
A Soldagem por Autopercussão (PEW) também é semelhante à soldagem por 
faísca, exceto que a duração do ciclo de soldagem é extremamente curta, normalmente, de 
apenas 1 a 10 milissegundos (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2016). O aqueci-
mento rápido é obtido pela rápida liberação de energia elétrica entre as duas superfícies a 
serem unidas, seguida, imediatamente, pelo impacto de uma parte contra a outra, criando 
uma solda. O aquecimento é muito localizado, o que torna o processo atrativo para aplica-
ções eletrônicas, em que as dimensões são muito pequenas, e os componentes adjacentes 
podem ser termicamente sensíveis.
104INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
A Soldagem por Resistência de Alta Frequência (HFRW) é um processo no qual a 
corrente alternada de alta frequência é usada para aquecer, e, posteriormente, uma força de 
retenção é utilizada de maneira rápida, para provocar a coalescência. Nas frequências de 10 
a 500 kHz, os eletrodos estão em contato com a peça de trabalho próxima à junta de solda. 
Em uma variante de processo, chamada Soldagem por Indução de Alta Frequência (HFIW), 
uma bobina de indução de alta frequência induz uma corrente de aquecimento na peça. A 
bobina não faz contato físico com a peça de trabalho. A principal aplicação dos processos 
HFRW e HFIW é a soldagem de topo contínua de costuras longitudinais em tubos metálicos.
3.14 Processos de Soldagem Eletroescória 
Agora, vamos estudar sobre os processos de Soldagem por Eletroescória (ESW, 
do inglês Electroslag Welding). Esse processo faz o uso do mesmo equipamento básico de 
algumas operações de AW, e usa um arco para instituir a solda. Contudo não é um processo 
AW porque nenhum arco é usado nesse processo. A ESW é um processo de soldagem por 
fusão, no qual a coalescência é alcançada pela escória condutora termicamente, atuando 
na peça de base e no metal de adição. A configuração geral do processo ESW é semelhan-
te à do processo de soldagem elétrica. É realizada em uma orientação vertical (mostrada, 
aqui, como uma solda de topo), usando sapatas de garra refrigeradas a água para conter 
a escória e o metal de solda. 
FIGURA 18 – REPRESENTAÇÃO DE UM PROCESSO ESW. EM A, PODEMOS OBSERVAR O 
PROCESSO EM PERFIL, E, EM B, PODEMOS ANALISAR A SEÇÃO TRANSVERSAL DO PROCESSO
Fonte: Marques; Modenesi e Bracarense (2016, p. 273).
105INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
No início do processo, um fluxo de partículas condutoras é colocado na cavidade. A 
ponta do eletrodo consumível está localizada próximo ao fundo da cavidade, e cria um arco 
por um curto período de tempo, para iniciar a fusão por fluxo. Uma vez formada a poça de 
escória, o arco é extinto, e a corrente flui do eletrodo para o metal-base, por meio da escória 
condutora, de modo que a resistência gera calor para sustentar o processo de soldagem. 
Como a escória é menos densa que o metal fundido, ela fica no topo para proteger a 
poça de fusão. A solidificação ocorre a partir do fundo, enquanto mais metal fundido é 
adicionado de cima, por meio do eletrodo e da extremidade da base. O processo continua, 
gradualmente, até atingir o topo da articulação.
106INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Fontes de energia são essenciais para a realização de um processo de soldagem. Você saberia dizer qual o 
processo de soldagem utiliza a energia elétrica para gerar calor através do efeito joule?
Sem a energia suficiente, seja ela mecânica, elétrica, radiante ou química, a coalescência entre as partes 
não acontece. O efeito Joule refere-se ao aquecimento do material devido a uma passagem de corrente 
elétrica. Esse efeito ocorre devido às colisões dos elétrons com os átomos e íons que compõem a estrutura 
cristalina do material.
Fonte: O autor (2023).
Quer saber sobre as novas tecnologias de deposição de metais a laser? O vídeo exemplifica a aplicação da 
manufatura aditiva para fabricação de uma peça. Nesse caso, a tecnologia de deposição metálica a laser 
(LMD) é similar ao processo de soldagem a laser. Acesse o vídeo pelo link a seguir: https://www.youtube.
com/watch?v=yKnlmfuMSgo&t=25s 
https://www.youtube.com/watch?v=yKnlmfuMSgo&t=25s
https://www.youtube.com/watch?v=yKnlmfuMSgo&t=25s
107INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Caro(a) estudante, entendemos o que são e para que servem os processos de 
soldagem. Vimos como esses processos são classificados e como aconteceu seu desen-
volvimento ao longo da história. Compreendemos a importância desses processos e quais 
os aspectos importantes na escolha do processo. Por fim, estudamos sobre as fontes de 
energia disponíveis usadas em processos de soldagem a arco elétrico, sendo a principal 
forma de fornecimento de calor para o processo de soldagem. 
Além disso, vimos também as características do arco elétrico na soldagem, como 
os parâmetros influenciam nos resultados da soldagem e como selecionar a fonte mais 
adequada para um determinado processo.
Chegamos ao final da nossa disciplina de PROCESSOS DE FABRICAÇÃO, espero 
que o material tenha contribuído para sua formação e seu crescimento profissional.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
108INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
Estudo do processo TIG Hot-Wire com material de adição AISI-316L analisan-
do o efeito do sopro magnético do arco sobre a diluição do cordão de solda
Sopro magnético é um fenômeno gerado pelo desvio do arco elétrico por ação de 
forças magnéticas que surgem, principalmente, por oscilações na corrente elétrica. Tem 
esse nome porque o arco se comporta como uma “vela que é soprada”, ou seja, balançando. 
Um problema desse efeito é a geração de respingos na solda pelas gotículas da poça de 
fusão. Por isso, além do uso da corrente alternada, é comum inclinar o eletrodo no sentido 
em que se dirige o arco, reduzir o comprimento deste e reduzir a corrente de soldagem.
Fonte: OLIVARES, E. A. G.; DÍAZ, V. M. V. Estudo do processo TIG Hot-Wire com material de adição AISI-316L analisando 
o efeito do sopro magnético do arco sobre a diluição do cordão de solda. Soldagem & Inspeção. 21(3):p. 330-341, 
2016. Disponível em: https://www.scielo.br/j/si/a/BMZY9tYmXMkbTW98VzKSmtJ/?lang=pt#:~:text=O%20sopro%20
magn%C3%A9tico%20%C3%A9%20considerado,do%20jato%20de%20plasma%20%5B%2011 Acesso em: 10 jan. 
2023.
LEITURA COMPLEMENTAR
https://www.scielo.br/j/si/a/BMZY9tYmXMkbTW98VzKSmtJ/?lang=pt#:~:text=O sopro magn%C3%A9tico %C3%A9 considerado,do jato de plasma %5B 11
https://www.scielo.br/j/si/a/BMZY9tYmXMkbTW98VzKSmtJ/?lang=pt#:~:text=O sopro magn%C3%A9tico %C3%A9 considerado,do jato de plasma %5B 11
109INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEMUNIDADE 4
MATERIAL COMPLEMENTAR
FILME/VÍDEO
• Título: Comparativo entre três processos de solda diferentes
• Ano: 2021.
• Sinopse: Nesse vídeo, Alexandre Bigunas faz um breve compa-
rativo entre 3 dos mais conhecidos processos de soldagem a arco: 
soldagem com eletrodo revestido (MMA ou SMAW), soldagem com 
eletrodo metálico e proteção gasosa (MIG/MAG ou GMAW) e solda-
gem com eletrodo de tungstênio e proteção gasosa (TIG ou GTAW). 
Essa comparação, embora breve, servepara introduzir esses pro-
cessos e entendermos algumas características de cada um. 
• Link do Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=6Jj1nPwKr0E 
LIVRO
• Título: Soldagem: processos e metalurgia.
• Autores: Emílio Wainer, Sérgio Duarte Brandi e Fábio Décourt 
Homem de Mello.
• Editora: Blucher.
• Sinopse: No capítulo 2-a, os autores trazem algumas informa-
ções importantes a respeito do arco elétrico que complementarão 
nossos estudos até aqui. Também há um tópico sobre os modos 
como a transferência metálica acontece.
https://www.youtube.com/watch?v=6Jj1nPwKr0E
110
Prezado (a) aluno (a),
Os processos de fabricação são técnicas capazes de atribuir determinadas carac-
terísticas aos materiais, como, por exemplo: forma geométrica, acabamento, tolerâncias, 
propriedades mecânicas e metalúrgicas. Os (as) engenheiros(as) de fabricação mecânica 
possuem a responsabilidade de garantir que o produto esteja em conformidade com os 
requisitos do cliente, que atenda às especificações técnicas de projeto e que respeite as 
diretivas de responsabilidade socioambiental. Alguns dos principais processos de fabrica-
ção mecânica usuais dentro da indústria metal-mecânica, são: a fundição, a conformação, 
a soldagem, a usinagem e a 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 fortemen-
te influenciada 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 
especificações 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.
Nesta disciplina, você aprendeu sobre os processos industriais de fabricação e 
etapas de manufatura, estudou que a produção de conjuntos mecânicos pode ser realizada 
por processos como: a fundição, a conformação mecânica, a soldagem, a metalurgia do 
pó e a usinagem. Por fim, compreendeu um pouco mais sobre o cenário das indústrias de 
transformação e diversas aplicações para os ferros fundidos.
Até uma próxima oportunidade. Muito Obrigado!
CONCLUSÃO GERAL
111
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América, onde se desenvolveram ainda mais. Um marco tecnológico importante aconteceu 
durante o século XVIII com o design, fabricação e uso de peças intercambiáveis, concebi-
das por Eli Whitney (1765-1825), um fabricante e inventor americano. 
Antes da introdução de peças intercambiáveis, muitos encaixes manuais eram ne-
cessários, pois, duas peças não podiam ser feitas exatamente iguais. O primeiro processo 
de soldagem por fusão com aplicação prática foi patenteado nos Estados Unidos, em 1885. 
Ele utilizava o calor gerado por um arco estabelecido entre um eletrodo de carvão e a peça. 
O calor do arco funde o metal no local da junta; quando o arco era retirado, o calor fluía 
para as zonas adjacentes e provocava a solidificação do banho de fusão. A Figura 1 ilustra 
um Torno com guia e fuso de avanço, do fabricante Dolze & Slotta (Saxônia), com ano de 
fabricação estimado de 1930.
11INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
FIGURA 1: TORNO MECÂNICO DE 1930
Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Drehbank.jpg
Em contraste, atualmente é dado como certo que um parafuso quebrado pode ser 
facilmente substituído por um idêntico produzido décadas depois do original. Atualmente, 
as técnicas e métodos de produção permitem a fabricação em larga escala, por exemplo, 
as latas de alumínio para bebidas podem ser produzidas a taxas de mais de 500 por minuto, 
com cada lata custando apenas uma pequena quantidade. 
Os furos em chapas de metal são feitos a taxas de 50.000 por hora e as lâmpadas 
são produzidas a taxas de mais de 12.000 por hora. Com o passar do tempo, novos mate-
riais foram descobertos, vários mecanismos eficientes foram projetados, o que possibilitou 
maneiras inovadoras de se produzir ferramentas.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Drehbank.jpg
2
TÓPICO
OS CINCO PROCESSOS DE FABRICAÇÃO: 
USINAGEM, SOLDAGEM, CONFORMAÇÃO, 
FUNDIÇÃO E METALURGIA DO PÓ)
12INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Após as primeiras etapas de fabricação, os materiais brutos são disponibilizados pela 
indústria metalúrgica em diversos formatos, tais como: blocos, tarugos, vigas, chapas, placas 
(grossas, médias e finas), lingotes, etc. Nos setores de produção mecânica, estes materiais 
primários podem ser trabalhados por meio de processos de fabricação distintos. Alguns dos 
fatores que devem ser analisados para a escolha do processo 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.
Caríssimo(a) estudante, após feitas essas considerações iniciais, discutiremos, agora, 
bastante sobre os cinco principais processos de fabricação mecânica e suas categorias. São 
eles os processos de: Usinagem, Soldagem, Conformação, Fundição e Metalurgia Do Pó. 
Com relação aos processos de usinagem, é possível citar dois principais: o tor-
neamento e o fresamento. O processo de torneamento de peças está presente em vários 
segmentos da indústria, como na fabricação de eixos de transmissão, buchas em mancais, 
13INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
fusos de transporte, entre outros elementos. O torno, equipamento responsável pela execu-
ção desses processos, vem sendo modernizado com a inclusão de automação por meio de 
comando numérico, gerando, assim, os tornos CNC (do inglês computer numeric control). 
O torno mecânico possui diversas partes que compõem a máquina. Em seu conjunto 
motor, à esquerda, está o motor elétrico, que, por meio de correias, transmite a rotação para 
uma caixa de engrenagens, chamada de caixa Norton. Nessa caixa, estão as engrenagens, 
que, por meio de alavancas seletoras, promovem a mudança de rotação do eixo-árvore 
(FITZPATRICK, 2013). No eixo-árvore, geralmente há uma placa de 3 castanhas, que fixa 
a peça a ser posta em movimento rotativo. Contudo, é possível utilizar outros acessórios, 
como a placa de 4 castanhas independente e a placa lisa para arrasto. Disposto horizon-
talmente, encontra-se o barramento do torno, em que o avental faz a movimentação longi-
tudinal da ferramenta de corte. Nesse avental, estão algumas alavancas, que promovem o 
acionamento dos avanços automáticos longitudinal e transversal. 
A transmissão desse movimento vem também da caixa Norton, que faz girar uma 
vara ou fuso, girando simultaneamente o eixo-árvore onde se encontra a peça e o local 
onde está a ferramenta de corte; contudo, esse movimento não é da mesma velocidade. 
Para a fixação da ferramenta, são utilizados suportes, os quais são presos ao castelo.
Esse castelo é uma peça pertencente ao avental e possui vários parafusos para a 
fixação de suportes de diversas ferramentas, permitindo a angulação (FITZPATRICK, 2013). 
Uma vez fixada a peça à placa e a ferramenta ao castelo, a peça é posta em rotação e, 
assim, promove-se o corte (Figura 2). Outros acessórios são vistos em um torno universal, 
tais como cabeçote móvel e luneta.
FIGURA 2: PROCESSO DE TORNEAMENTO
Fonte https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/operation-lathe-machine-cutting-brass-shaft-1997366075
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/operation-lathe-machine-cutting-brass-shaft-1997366075
14INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Existem vários processos de torneamento, como desbaste, acabamento, facea-
mento, rosqueamento, furação, abertura de canais e perfilamento (FITZPATRICK, 2013). 
Os processos de fresagem estão presentes na fabricação de vários componentes, sejam 
eles aplicações industriais ou produtos acabados entregues a clientes finais. A fresagem 
integra desde a fabricação de peças poligonais como cubos, em encaixes com canais em 
perfis específicos, até a produção de formas complexas, côncavas ou convexas. 
A fabricação de peças poligonais pode ser feita com o uso de ferramentas manuais, 
como arcos de serra e limas. No entanto, quando se deseja precisão dimensional e geo-
métrica, além de mais produtividade, o processo de fresagem entra em ação. A fresagem 
é feita com uma ferramenta chamada “fresa”. Na fresagem, a fresa está em movimento 
rotativo, enquanto a peça a ser usinada está em movimento unidirecional (Figura 3).
FIGURA 3: OPERAÇÃO DE FRESAGEM
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/burning-chip-cnc-milling-machine-rough-1816057574
Caso o sentido da rotação coincida com o sentido do movimento linear da peça, 
ocorre o corte concordante; caso contrário, ocorre o corte discordante (FITZPATRICK, 2013).
Já os processos de soldagem são técnicas para unir duas ou mais peças através da 
aplicação de calor, pressão ou de uma combinação de pressão e calor, por um determinado 
tempo, para coalescer as partes. Como resultado desse processo, as duas (ou mais) peças 
passam a ser uma só, chamada de conjunto soldado. Alguns desses processos podem usar 
um material de adição para auxiliar nessa união (GROOVER, 2016). A Figura 4 ilustra um 
processo automatizado de soldagem a ponto.
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/burning-chip-cnc-milling-machine-rough-1816057574
15INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
FIGURA 4: PROCESSO AUTOMATIZADO DE SOLDAGEM
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Solda_ponto#/media/Ficheiro:Robotworx-spot-welding-robot.jpg
Apesar dessa definição nos fazer associar, quase que automaticamente, os pro-
cessos de soldagem à união de peças metálicas através da fusão dos metais, é preciso 
destacar alguns pontos importantes. Primeiro, os processos de soldagem são aplicados 
também a peças não metálicas, embora o foco do nosso estudo seja a aplicação da solda-
gem a metais e ligas metálicas.
Segundo, apesar dos processos de soldagem serem classicamente definidos como 
processos de união, nos últimos anos, algumas técnicasde soldagem têm sido usadas para 
adicionar material sobre superfícies, seja para recuperação de peças desgastadas, seja 
como revestimento para proteção contra abrasão ou, até mesmo, para manufatura aditiva 
(“impressão 3D”) de materiais metálicos. Muitos processos de corte de chapas metálicas 
também se assemelham a processos de soldagem.
Em terceiro lugar, diversos processos de soldagem ocorrem sem a fusão dos ma-
teriais, como veremos mais adiante (MARQUES; MODENESI; BRACARENSE, 2009). Com 
relação aos processos de conformação mecânica, eles são responsáveis por mudanças 
significativas na geometria dos materiais, nesta categoria, podemos citar os tipos: lamina-
ção, forjamento, extrusão e trefilação.
Além disso, existem as operações realizadas a frio, usando ferramentas (tipo pun-
ção ou matriz) para realizar trabalhos como: estampagem, corte e dobramento. Entre os 
processos de transformação metalúrgica, o de fundição se destaca não somente por ser 
um dos processos mais antigos, mas, principalmente, pela sua flexibilidade e versatilidade, 
que permitem obter peças das mais variadas formas e tamanhos, para inúmeros setores da 
indústria, em especial as indústrias de transformação pesada.
O processo de fundição consiste essencialmente em colocar metal líquido e fundido 
no interior da cavidade de um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça 
a ser fundida.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Solda_ponto#/media/Ficheiro:Robotworx-spot-welding-robot.jpg
16INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Para que isso seja possível, alguns fatores precisam ser considerados, como o tipo 
de ferro das peças a serem fundidas, o modelo da peça, o molde a ser utilizado, o ponto de 
fusão, o enchimento do molde, a desmoldagem, a rebarbação e a limpeza final. A Figura 5 
mostra um mapa mental correlacionando os principais processos de fabricação.
FIGURA 5: RELAÇÃO ENTRE OS PRINCIPAIS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA
Fonte: O autor (2023).
Nos processos de fabricação descritos até agora, as matérias-primas utilizadas 
foram metais e ligas em estado líquido (fundição) ou em forma sólida (conformação me-
cânica). No processo de metalurgia do pó, determinados pós-metálicos são compactados 
em formas desejadas e muitas vezes complexas e sinterizadas (aquecido sem fundir) para 
formar uma peça sólida. 
Este processo foi usado pela primeira vez pelos egípcios, por volta de 3000 a.C. 
para fazer ferramentas de ferro. Um de seus primeiros usos modernos foi no início de 
1900 para fazer os filamentos de tungstênio para lâmpadas incandescentes. A metalurgia 
do pó tornou-se competitiva com processos como fundição, forjamento e usinagem, parti-
cularmente para peças relativamente complexas feitas de liga de alta resistência e duras. 
Embora a maioria das peças pese menos de 2,5 kg, elas podem pesar até 50 kg. 
Foi demonstrado que as peças, de metalurgia do pó, podem ser produzidas eco-
nomicamente, em massa, em quantidades tão pequenas quanto 5.000 por ano e até 100 
milhões por ano. Os metais mais comumente usados em metalurgia do pó são ferro, cobre, 
alumínio, estanho, níquel, titânio e os metais refratários.
DESCRIÇÃO GERAL DOS 
PRINCIPAIS PROCESSOS 
DE FABRICAÇÃO3
TÓPICO
17INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Caríssimos(as) alunos(as), utilizando como base seus conhecimentos sobre ciên-
cia dos materiais, além de toda bagagem de informações técnicas adquiridas até aqui, é 
possível compreender os mecanismos da metalurgia mecânica que permeiam as técnicas 
utilizadas para deformação plástica dos metais e suas ligas. Dessa forma, como engenhei-
ro(a), você será capaz de projetar e adaptar os processos de fabricação mecânica, para 
obter produtos com os parâmetros técnicos, econômicos e estéticos adequados. Sendo 
assim, vamos aprofundar um pouco mais e ampliar nossos conhecimentos sobre os cinco 
principais processos de fabricação mecânica e suas categorias? 
Abordaremos neste tópico, alguns processos de Usinagem, como, o torneamento, 
o fresamento e o roscamento. Discutiremos um pouco mais sobre fundição, soldagem e 
metalurgia do pó. Apresentaremos vários outros processos de conformação, que incluem: 
laminação, extrusão, trefilação, estampagem, corte, dentre outros.
3.1 Processo de Fundição
A fundição é realizada com metal fundido, ou seja, com metal derretido a altas tem-
peraturas. Nesse processo, as peças são conformadas pela solidificação por resfriamento. O 
metal é derramado no interior de um molde que possui o formato da peça requerida (Figura 6).
18INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
FIGURA 6: PROCESSO DE FUNDIÇÃO
Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/TVA_phosphate_smelting_furnace.jpg
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 conhecidos como massalotes, são responsáveis 
por transportar o metal derretido no molde durante a contração do metal na solidificação. Ao 
se solidificar, o metal derretido diminui de volume. Caso o massalote não esteja devidamen-
te dimensionado, poderá causar defeitos na peça fundida.
3.2 Processos de Usinagem
Os componentes fabricados pelos processos convencionais, como fundição e forja-
mento, 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.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/TVA_phosphate_smelting_furnace.jpg
19INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Nas operações de usinagem convencional, uma porção de material é retirada 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 ferramen-
ta, 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, algumas das principais operações de usinagem, como: torneamento, fresamento 
e roscamento.
3.3 Torneamento
Trata-se de um processo mecânico de usinagem (Figura 7), utilizado em superfí-
cies de revolução, em que se utiliza uma ferramenta de geometria definida 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. 
FIGURA 7. PEÇAS FABRICADAS PELO PROCESSO DE TORNEAMENTO.
Fonte: Groover (2016, p. 31).
Nesse processo, o metal é removido em altas velocidades. São utilizados ferra-
mentas e parâmetros de corte controlados. O objetivo éobter um determinado formato na 
peça, 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.
3.4 Fresamento
Na operação de fresamento, a ferramenta multicortante, chamada de fresa, faz 
a retirada do sobremetal da superfície de uma peça, na forma de cavaco (Figura 8). O 
objetivo é formar superfícies planas, retilíneas ou prismáticas, simples ou complexas, com 
a forma, a dimensão, a tolerância e o acabamento desejados.
A fresa é uma ferramenta multicortante e as superfícies de corte estão distribuídas 
simetricamente ao redor de um eixo.
20INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
FIGURA 8: FRESADORA EM OPERAÇÃO
Fontes: https://pt.wikipedia.org/wiki/Fresadora#/media/Ficheiro:Makino-S33-MachiningCenter-example.jpg 
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.
3.5 Roscamento
O roscamento é empregado na obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vá-
rios 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, conforme ilustra a figura 9.
FIGURA 9: OPERAÇÃO DE ROSCAMENTO
Fonte: Groover (2016, p 37).
O roscamento pode ser realizado tanto nos tornos quanto nas fresadoras e furadei-
ras. 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.
3.6 Processo de soldagem
A Soldagem é o processo capaz de unir de forma localizada duas ou mais partes metá-
licas, de forma permanente. A expressão solda é usada para designar o resultado da operação. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fresadora
21INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
A soldagem possui enorme campo de aplicação, sendo empregada em quase 
todos os ramos da indústria e da construção mecânica naval, além da engenharia civil. 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, conforme 
mostrado na Figura 10.
FIGURA 10: EXEMPLO DE PROCESSO DE SOLDAGEM POR FUSÃO
Fonte: O autor (2023).
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.
3.7 Processos de Conformação
Você já parou para pensar como são fabricados talheres, panelas, fogões, gela-
deiras, fornos micro-ondas, automóveis, máquinas agrícolas, trens, navios, aviões, naves 
espaciais, satélites, etc? 
A seguir, você aprenderá que, desde o produto mais simples até o mais sofisticado, 
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 di-
22INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
mensões. Para a produção de peças, 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 es-
forço do tipo compressão, tração, flexão e cisalhamento tem de ser aplicado sobre o material.
3.8 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 ini-
cialmente na temperatura ambiente (frio). A Figura 11, ilustra esquematicamente o processo 
de laminação.
FIGURA 11: LAMINADOR BÁSICO, PEÇA LAMINADA, PASSA PELOS CILINDROS
Fonte: O autor (2023).
A redução das barras ou lingotes é realizada a quente, transformando-os, por 
exemplo, em tiras, vergalhões, tubos, perfis, trilhos, dentre outros. A laminação é um pro-
cesso 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”, secções 
em “T”, e de estruturas, conformação de tubos, etc.
3.9 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, conforme mostra a Figura 12.
23INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
FIGURA 12: PROCESSO DE FORJAMENTO
Fonte: O autor (2023).
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).
3.10 Trefilação
A seção transversal de uma barra, fio ou tubo é reduzida ao puxar-se a peça através 
de uma ferramenta (fieira ou trefila) em forma de funil, conforme mostra a Figura 13. É o 
processo comum para a obtenção de fios de todo tipo. 
A trefilação é importante para a fabricação de hastes, barras, arames, tubos, má-
quinas, arames de mola ou de instrumentos musicais.
FIGURA 13: PROCESSO DE TREFILAÇÃO
Fonte: O autor (2023).
O Arame é feito pelo estiramento de uma bobina de centenas de metros, além 
disso, existe a necessidade de passar o material por várias matrizes.
3.11 Extrusão
É o processo no qual a peça é “empurrada” contra a matriz conformadora, com re-
dução da sua seção transversal (Figura 14). Por esse processo, é possível obter fixadores, 
soquetes de ferramentas, corpos de vela de ignição, engrenagens brutas, tubos flexíveis, 
pistas de rolamento e assentos de válvula.
24INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
FIGURA 14: PROCESSO DE EXTRUSÃO
Fonte: O autor (2023).
A velocidade no processo de extrusão é importante para a obtenção de uma maior 
taxa de deformação. O controle do atrito e da lubrificação é fundamental para o escoamento 
do metal na matriz.
3.12 Estampagem de Chapas
É o nome genérico dos processos nos quais se aplica uma força externa sobre a maté-
ria-prima, obrigando-a a tomar a forma desejada por deformação plástica. 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. A 
Figura 15 ilustra o processo de conformação de chapas denominado, estampagem.
FIGURA 15: PROCESSO DE ESTAMPAGEM
Fonte: O autor (2023).
Na operação de estampagem, a chapa plana adquire a forma geométrica (da ma-
triz), por meio de uma ferramenta que desloca a punção e produz a peça desejada.
3.13 Processo de Corte
É um processo para obter formas geométricas planas, quando as chapas são sub-
metidas a uma pressão exercida por um punção ou lâmina de corte,que penetra na chapa 
25INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
e o esforço converte-se em corte (esforço de cisalhamento). Nesse processo, a chapa é 
deformada plasticamente, ocorrendo, assim, o corte, conforme ilustra a Figura 16.
FIGURA 16: PROCESSO DE CORTE DE CHAPA
Fonte: O autor (2023).
Nesse processo, a chapa é deformada plasticamente, ocorrendo, assim, o corte. A 
aresta de corte possui três regiões: rugosa, lisa e arredondada, sendo que a qualidade de 
corte das arestas não é semelhante a uma usinagem. Contudo, quando as lâminas estão 
bem afiadas, é possível obter uma boa qualidade de corte.
3.14 Processo de dobramento
Na operação de dobramento, a chapa metálica é submetida à aplicação de esfor-
ços em direções opostas, proporcionando, desta forma, a flexão e uma deformação plástica 
severa, transformando-a em duas superfícies concorrentes, conforme mostra a figura 17.
FIGURA 17: PROCESSO DE DOBRAMENTO DE CHAPA
Fonte: O autor (2023).
26INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
3.15 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 específicas, 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 proces-
samento 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, sinteri-
zação.
O campo de aplicação da técnica está distribuído por vários setores industriais, 
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.
27INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Qual a origem dos processos de fabricação mecânica? Você já parou para pensar quais os fatores que 
motivaram a evolução histórica dos processos de fabricação?
A origem dos processos de fabricação ocorreu com a evolução da própria civilização. O fator motivador 
inicial foi a busca pela sobrevivência, entretanto, para aumentar a produtividade, o homem passou a criar 
instrumentos que repetiam mecanicamente os seus próprios movimentos. Assim, surgiram os protótipos 
das máquinas-ferramenta. 
Os processos de fabricação mecânica possuem diversas finalidades, uma das principais é a de transformar 
a matéria-prima em produto acabado.
Fonte: O autor (2023).
Produtos feitos a partir de chapas metálicas estão por todas as partes. Incluem uma gama ampla de peças 
e acessórios, como latas de bebidas, panelas, armários de arquivo, mesas de metal, eletrodomésticos, 
carrocerias, reboques e fuselagens de aeronaves. A conformação de chapas metálicas remonta a cerca 
de 5.000 a.C., quando utensílios domésticos e joias eram conformados, martelando e estampando ouro, 
prata e cobre. Se comparadas com àqueles fabricados por fundição, as peças obtidas por meio de chapas 
metálicas, oferecem maior leveza e formas mais variadas.
O vídeo a seguir, é sobre o processo de fabricação denominado, estampagem de chapas metálicas. É possí-
vel observar várias prensas sobre a linha de estampagem de uma montadora de veículos nos EUA. 
Acesse pelo link: https://www.youtube.com/watch?v=l1ZrKhsciXU
https://www.youtube.com/watch?v=l1ZrKhsciXU
28INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
Os processos de fabricação são técnicas capazes de atribuir determinadas carac-
terísticas aos materiais, como, por exemplo: forma geométrica, acabamento, tolerâncias, 
propriedades mecânicas e metalúrgicas. 
Os (as) engenheiros(as) de fabricação mecânica possuem a responsabilidade de 
garantir que o produto esteja em conformidade com os requisitos do cliente, que atenda às 
especificações técnicas de projeto e que respeite as diretivas de responsabilidade socioam-
biental. 
Alguns dos principais processos de fabricação mecânica usuais dentro da indústria 
metal-mecânica, são: a fundição, a conformação, a soldagem, a usinagem e a metalurgia 
do pó. 
Obrigado pela companhia e até a próxima unidade!
CONSIDERAÇÕES FINAIS
29INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
SISTEMA DE VISÃO POR INFRAVERMELHO PRÓXIMO PARA MONITORA-
MENTO DE PROCESSOS DE SOLDAGEM A ARCO
A visão, o sentido predileto do ser humano, e sua grande capacidade de captar, 
processar e interpretar grandes quantidades de dados de natureza visual tem sido, ao 
longo dos anos, um grande estímulo para o desenvolvimento de técnicas e de dispositivos 
tecnológicos que a reproduzam num sistema computacional. Nos processos de soldagem, 
a visão pode fornecer dados na inspeção e qualidade da junta soldada, no monitoramento 
de parâmetros, na correção de trajetórias até, por fim, no estudo dos fenômenos envolvidos 
no processo. Porém, a radiação luminosa emitida pelo arco representa uma barreira para 
tais estudos baseados na visualização do processo. Uma das formas utilizadas atualmente 
para se obter a visualização do processo, sem a interferência do arco, consiste em iluminar 
o processo com o infravermelho próximo e utilizar filtros de interferência (passa-faixa), em 
torno deste mesmo comprimento de onda, durante a aquisição das imagens. 
Uma solução para a iluminação infravermelha, de aplicação crescente, envolve o 
uso de diodos laser de alta potência, com baixo custo e menor complexidade de instalação 
do que os lasers convencionais. Desta forma, a proposta deste trabalho foi a criação de 
um sistema de visão dos processos de soldagem a arco, de baixo custo e alta flexibilidade, 
indo desde a caracterização dos espectros de emissão luminosa do arco, passando pela 
criação de uma topologia de acionamento para o diodo de alta potência no infravermelho 
próximo, respeitando suas limitações de uso e maximizando a potência luminosa emitida, 
criação dos circuitos de controle, escolha dos equipamentos e componentes ópticos e, por 
fim, projeto e aplicação de um protótipo em processos de soldagem. 
Fonte: MOTA, C. P. et al. Sistema de Visão por Infravermelho Próximo para Monitoramento de Processos de Soldagem 
a Arco. Revista Soldagem & Inspeção, São Paulo, v. 18, n. 1, p. 19-30, jan-mar. 2013. Disponível em: http://www.scielo.
br/pdf/si/v18n1/04.pdf Acesso em: 10 jan. 2023.
LEITURA COMPLEMENTAR
http://www.scielo.br/pdf/si/v18n1/04.pdf
http://www.scielo.br/pdf/si/v18n1/04.pdf
MATERIAL COMPLEMENTAR
30INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃOUNIDADE 1
FILME/VÍDEO
• Título: A Renault já produz blocos e cabeçotes em alumínio no 
Brasil.
• Sinopse: Acompanhe no vídeo a evolução da injeção de alumínio 
em uma empresa automobilística no Brasil.
• Ano: 2018
• Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=Q25gC52GjTY 
LIVRO
• Título: Introdução aos Processos de Fabricação
• Editora: LTC.
• Autor: Mikell P. Groover.
• Sinopse: Este livro mostra os processos tratados aqui nesta 
unidade, conformação e processos de soldagem, com exemplos e 
figuras para poder compreender melhor o aprendizado. Este livro 
está disponível no site da faculdade. 
https://www.youtube.com/watch?v=Q25gC52GjTY
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
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Plano de Estudos
• Laminação a Quente e a Frio.
• Forjamento, Trefilação e Extrusão.
• Estampagem, Dobramento e Embutimento.
Objetivos da Aprendizagem
• Descrever os principais processos de conformação volumétrica.
• Compreender a diferença entre Laminação a Quente e a Frio.
• Conhecer os processos de fabricação: forjamento, trefilação e 
extrusão
• Conhecer os processos de fabricação: estampagem, dobramento e 
embutimento.
Professor Me. Jean Carlos Rodrigues
PROCESSO DE PROCESSO DE 
CONFORMAÇÃO CONFORMAÇÃO 
VOLUMÉTRICAVOLUMÉTRICA2UNIDADEUNIDADE
INTRODUÇÃO
32PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
Olá querido(a) aluno(a), seja muito bem-vindo(a) ao importante momento de apro-
fundarmos ainda mais nossos conhecimentos sobre as técnicas de produção mecânica. Os 
processos de fabricação são meios de agregar valor aos produtos e serviços. São utilizados 
para dar forma às peças — normalmente metálicas, mas que também podem ser de outros 
materiais. Com a finalidade de transformar matérias-primas em produtos acabados, os pro-
cessos são amplamente utilizados nas indústrias automobilísticas, 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 carac-
terísticas 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 relacionados às capacidades técnicas (geometria, tolerância e 
acabamento superficial), econômicas e produtivas do processo.
Os processos de laminação, extrusão, trefilação, estampagem, embutimento, do-
bramento e forjamento, envolvem deformação plástica e são amplamente utilizados para 
a fabricação dos mais variados produtos. Entre esses, você pode considerar ferramentas, 
peças de automóveis, componentes de eletrodomésticos, computadores e utensílios para 
o lar. Às vezes também pode ser necessário submeter o componente a algum tipo de 
processamento termomecânico, com o objetivo de obter as propriedades exigidas para 
os materiais. Além disso, ocasionalmente a adequação de um material a uma aplicação 
é ditada por considerações econômicas, relacionadas às operações de fabricação e de 
processamento. Nesta unidade, você estudará os processos de fabricação que envolvem 
a deformação plástica. Entre esses processos, destaca-se a laminação a quente e a frio. 
Além disso, você conhecerá as técnicas de extrusão, trefilação, estampagem, embutimento, 
dobramento e forjamento.
Bons estudos!
33PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
LAMINAÇÃO A 
QUENTE E A FRIO1
TÓPICO
Antes de iniciarmos nossa discussão sobre os processos de laminação a quente e a 
frio, faremos uma contextualização sobre as técnicas e processos mais comuns presentes 
na indústria metal mecânica. De acordo com Callister Jr. (2020), os materiais metálicos 
passam por diferentes etapas ou processos de beneficiamento/refino. Tais processos são 
responsáveis pela formação de ligas ou chapas. As técnicas de fabricação incluem vários 
métodos de conformação de metais, fundição, metalurgia do pó, soldagem e usinagem. 
Com frequência, duas ou mais dessas técnicas precisam ser usadas antes que uma peça 
esteja acabada. Na Figura 1, você pode observar as técnicas de fabricação mais usuais.
FIGURA 1. ESQUEMA DE CLASSIFICAÇÃO PARA AS TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE METAIS
Fonte: Adaptada de Callister Jr (2020, p. 436).
A escolha das técnicas de fabricação dos metais depende de vários fatores. Por 
exemplo: as propriedades do metal, o tamanho e a forma da peça acabada e o custo de 
produção. As operações de conformação podem ser divididas em dois grupos: processos 
34PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
mecânicos, em que as modificações de forma são provocadas pela aplicação de tensões 
externas, e processos metalúrgicos, nos quais as modificações de forma estão relacionadas 
com altas temperaturas (CALLISTER JR, 2020). Os processos de conformação plástica dos 
metais permitem a obtenção de peças em estado sólido, com características controladas, 
por meio da aplicação de esforços mecânicos em corpos metálicos iniciais que mantêm o 
seu volume constante (ROCHA, 2012). 
Existem diferentes processos unitários de conformação mecânica, porém é possível 
classificá-los em um pequeno número de categorias. Tal classificação é baseada em critérios 
como: o tipo de esforço que provoca a deformação do material, a variação relativa da espessu-
ra da peça, o regime da operação de conformação e o propósito da deformação. Na Figura 2, 
você pode ver os principais processos de conformação, tanto mecânicos como metalúrgicos.
FIGURA 2. ESQUEMA DA CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO DOS METAIS
Fonte: Adaptada de Rocha (2012, p. 38).
A conformação por deformação plástica é o processo mecânico que produz peças 
por meio da compressão de metais sólidos em moldes, ou então o material é forçado a 
passar através de uma matriz, adquirindo assim uma forma predeterminada (processo de 
extrusão) e utilizando a deformação plástica da matéria-prima. O processo pode ou não ser 
executado com o aquecimento da matéria-prima, o que serve para facilitar o processo ou 
para modificar as características mecânicas da peça final. Porém, para haver a deformação, 
é necessária a aplicação de uma força ou tensão externa, cuja magnitude precisa exceder 
o limite de escoamento do material. Callister Jr (2020) comenta que o forjamento consiste 
35PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
no trabalho mecânico ou na deformação de uma única peça de metal, normalmente quente. 
Isso pode ser obtido pela aplicação de insuflações sucessivas ou por meio de compressões 
contínuas. Já a laminação é o processo de deformação mais utilizado. Ela consiste em 
passar uma peça metálica entre dois rolos e, consequentemente, haverá uma redução na 
espessura, resultante das tensões de compressão exercidas pelos rolos. Na extrusão, uma 
barra metálica é forçada através de um orifício em uma matriz pela ação de uma força de 
compressão aplicada sobre o êmbolo. 
Dessa forma, a peça entrudada que emerge possui a forma desejada e uma área 
de seção reta transversal reduzida. A trefilagem ou trefilação é o processo de fabricação de 
arame e barras finas de metal. É um processo industrial que acarreta na redução da seção 
transversal (largura ou diâmetro) e no respectivo aumento do comprimento do material. 
Consiste na tração da peça por meio de uma matriz chamada fieira ou trefila, com forma 
de canal convergente. Entende-se por estampagem o processo de fabricação de peças por 
meio do corte ou da deformação de chapas em uma operação de prensagem geralmente a 
frio. Emprega-se a estampagem de chapas para a fabricação de peças com paredes finas 
feitas de chapa ou fita de diversos metais e ligas. Normalmente, os processos de confor-
mação são realizados à temperatura ambiente. A Figura 3 mostra alguns dos principais 
processos de produção mecânica.
FIGURA 3. PRINCIPAIS PROCESSOS DE PRODUÇÃO DOS METAIS POR DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
Fonte: Callister Jr. e Rethwisch (2014, p. 436).
Nesses processos, destaca-se a utilização deequipamentos de elevada rigidez e de 
ferramentas de qualidade dimensional e superficial elevada. Além disso, há a possibilidade 
de lubrificação eficiente ao longo de todo o processo. Os produtos obtidos apresentam 
tolerâncias dimensionais, rugosidade superficial e tolerâncias geométricas próximas às 
obtidas em processos de acabamento por usinagem. Outra característica importante desse 
tipo de processo é a possibilidade de controlar as propriedades mecânicas do produto por 
meio da escolha adequada dos parâmetros de processamento. 
A conformação plástica pode ocorrer por meio do trabalho a quente ou a frio. Na 
maioria dos casos, a conformação a frio é empregada como etapa de acabamento (por 
36PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
exemplo, na laminação a frio de folhas), ou com pequenas reduções de seção transversal 
em inúmeros passes para a obtenção de seções relativamente simples (como na trefilação 
de fios ou na extrusão e no recalque a frio de eixos). Além disso, pode ser utilizada na 
conformação de peças prontas a partir de chapas (como na estampagem a frio).
1.1 Os processos de laminação a quente e laminação a frio
A laminação (a quente ou a frio) é amplamente utilizada no processamento de metais 
e ligas. De acordo com Askeland e Wright (2014), esse processo consiste na deformação plás-
tica: o material é forçado a passar entre dois rolos (cilindros) que giram em sentido oposto, com 
a mesma velocidade periférica. A distância entre tais rolos tem um valor inferior à espessura do 
material que será deformado. A propulsão do material durante a laminagem é efetuada pelas 
forças de atrito, embora possam também ser aplicadas forças exteriores, criando tensões de 
propulsão ou de contra-propulsão. Ao passar entre os dois rolos, o material sofre deformação 
plástica, a espessura é reduzida e o comprimento e a largura são aumentados. 
A laminagem é utilizada tanto na produção de produtos planos, por exemplo, cha-
pas finas e grossas, quanto em não planos, como no caso de varões, tubos, barras e perfis 
estruturais. Observe a Figura 4 para compreender melhor o processo de laminagem.
FIGURA 4. SEQUÊNCIA DE OPERAÇÕES DE LAMINAÇÃO A QUENTE PARA A TRANSFORMAÇÃO 
DE UM LINGOTE EM UMA PLACA, EM UM TREM DE LAMINADORES REVERSÍVEL TIPO DURO
Fonte: Smith e Hashemi (2012, p. 152).
Veja algumas curiosidades a respeito da laminação a quente:
• é utilizada para materiais com baixa plasticidade a frio;
• serve como etapa de preparação para a laminação final, a frio;
• permite grandes reduções de espessura;
• apresenta forças de laminação menores em comparação com a laminação a frio;
• produz acabamento superficial pobre;
• resulta em tolerâncias dimensionais largas.
37PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
Segundo Smith e Hashemi (2012), quando o metal está quente, é possível conse-
guir maiores reduções de espessura em cada um dos passos da laminação. Portanto, para 
a obtenção das chapas, primeiro é efetuada a laminação a quente de lingotes. Antes dessa 
etapa, os lingotes, para folha e placa, devem ser pré-aquecidos a temperaturas elevadas em 
um forno tipo poço (para o aço, as temperaturas são superiores a 1.200 °C). Entretanto, al-
gumas vezes é possível laminar a quente lingotes diretamente da fundição. Depois de serem 
retirados do forno tipo poço, os lingotes são laminados a quente em um trem de laminação. 
A laminação a quente continua até que a temperatura fique abaixo de um ponto no 
qual o processo se torna difícil. O bloco (lingote) é então reaquecido, prosseguindo no pro-
cesso, geralmente até que a espessura da folha seja fina o suficiente para permitir que ela, 
seja cortada e enrolada em uma bobina. Depois da laminação a quente, que pode também 
incluir alguma laminação a frio, as bobinas de placas metálicas são geralmente reaquecidas. 
Esse tratamento térmico é chamado de recozimento. Ele tem o objetivo de amaciar o material, 
eliminando o eventual encruamento produzido durante a operação de laminação a quente. 
Esse processo a frio normalmente ocorre à temperatura ambiente. Ele é feito nas 
placas em um conjunto de trens de laminadores do tipo quádruplo em trem único ou trens 
em série. A Figura 5 mostra um diagrama esquemático do processo de laminação industrial 
a quente com e sem a etapa de reaquecimento
FIGURA 5. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO REPRESENTANDO O PROCESSO DE LAMINAÇÃO A 
QUENTE COM E SEM O USO DA ETAPA DE REAQUECIMENTO PRÉVIA AOS PASSES DE LAMINAÇÃO 
Fonte: Adaptado de SOUZA (2010, p. 53).
Ainda na Figura 6, observa-se a indicação do forno de reaquecimento (1), do lami-
nador de desbaste (2), do laminador de acabamento (3) e do leito de resfriamento (4). Já 
a Figura 5 mostra uma foto de uma bobina laminada a quente no setor de laminação da 
ArcelorMittal Tubarão.
38PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
FIGURA 6: BOBINA LAMINADA A QUENTE, NA ARCELORMITTAL TUBARÃO
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/hot-steel-rolling-process-industry-244721446
Entre as vantagens da laminação é possível citar:
• alta produtividade;
• controle dimensional do produto acabado (que pode ser bastante preciso);
• uso como processo primário (matéria-prima para outros processos);
• ampla utilização;
• alta resistência;
• tenacidade.
Com relação às desvantagens da laminação, é possível citar:
• vazios originados no seio do metal (podem causar enfraquecimento da resis-
tência mecânica);
• gotas frias (pingos de metal que se solidificam e permanecem no material, 
formando, defeitos na superfície);
• trincas que aparecem no próprio lingote ou durante as operações de redução 
realizadas em temperaturas inadequadas;
• dobras oriundas de reduções excessivas (um excesso de massa metálica ultra-
passa os limites do canal e cai sobre recalque no passo seguinte);
• segregações que acontecem pela concentração de alguns elementos nas partes 
mais quentes do lingote, geralmente as últimas a se solidificarem (podem acarre-
tar heterogeneidade nas propriedades e também fragilização e enfraquecimento 
de secções dos produtos laminados).
Outro defeito é que o produto pode ficar empenado, retorcido ou fora de secção 
em consequência de deficiências no equipamento e de condições de temperatura sem 
uniformidade ao longo do processo. Após a laminação (a quente ou a frio), se obtêm chapas 
finas e grossas. Existem diferentes tipos de laminadores. 
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/hot-steel-rolling-process-industry-244721446
39PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
FORJAMENTO, 
TREFILAÇÃO E 
EXTRUSÃO2
TÓPICO
Os processos de produção mecânica ocorrem em usinas e fábricas, com uma 
variedade enorme de ferramentas especializadas. Estudaremos, agora, os processos de 
fabricação: forjamento, trefilação e extrusão. O forjamento é um processo no qual a peça 
de trabalho é moldada por forças de compressão aplicadas por meio de várias matrizes 
e ferramentas. A trefilação trata-se da redução da seção transversal de uma barra, fio ou 
tubo. A peça é puxada através da trefila. Já no processo de extrusão, o material é forçado a 
passar por pela matriz aberta, o que provoca redução em sua área transversal. A extrusão e 
a trefilação têm inúmeras aplicações na fabricação continua de produtos e também de uma 
ampla variedade de metais e ligas. Na extrusão, um tarugo cilíndrico é forçado, através de 
uma matriz, de maneira semelhante a espremer pasta de dente de um tubo. 
Uma grande variedade de sólidos ou seções transversais ocas podem ser produ-
zidas por extrusão, que são essencialmente partes semi-acabadas. Uma característica da 
extrusão (do latim extrudere, que significa “forçar out”) é que grandes deformações podem 
ocorrer sem fratura porque o material está sob alta compressão triaxial. Na trefilação, 
operação desenvolvida entre 1000 e 1500 d.C., a seção transversal da barra sólida, fio ou 
tubulação é reduzida, ou alterada em forma, puxando-o por meio de uma matriz. 
As barras estiradassão usadas para eixos, fusos e pequenos pistões e como material 
raro para fixadores (como rebites, cavilhas e parafusos). Além disso, para barras redondas, 
vários perfis podem ser trefilados. O termo estiramento também é usado para se referir à 
fabricação de peças em forma de taça, por operações de conformação de chapas metálicas.
40PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
2.1 Forjamento
É um processo primário para trabalhar materiais metálicos. Nele, o metal é 
martelado ou pressionado entre matrizes. Ou seja, consiste no trabalho mecânico ou na 
deformação de uma única peça de metal, normalmente quente. Uma das mais antigas e 
importantes operações de metalurgia, que datam de pelo menos 4.000 a.C., o primeiro 
forjamento foi usado para fazer joias, moedas e vários implementos, martelando metal 
com ferramentas feitas de pedra. As peças forjadas agora incluem grandes rotores para 
turbinas, engrenagens, parafusos e rebites, talheres, ferramentas de mão, numerosos 
componentes estruturais para máquinas, aeronaves e ferrovias e uma variedade de outros 
meios de equipamentos de transporte. Ao contrário das operações de laminação descritas, 
que geralmente produzem chapas, folhas, tiras ou várias seções transversais estruturais, 
as operações de forjamento produzem partes discretas, pois o fluxo de metal em uma 
matriz e a estrutura de grãos do material podem ser controlados, as peças forjadas têm 
boa resistência e tenacidade e são muito confiáveis para aplicações altamente tensionadas 
e críticas. A maior parte das operações de forjamento é realizada com o material quente, 
embora em alguns casos o metal possa também ser forjado a frio. 
As forjas são classificadas como de matriz fechada ou de matriz aberta. Na forja 
de matriz fechada, uma força atua sobre duas ou mais partes de uma matriz que possui a 
forma acabada, de tal modo que o metal é deformado dentro da cavidade formada entre 
essas partes da matriz. Já no caso de uma matriz aberta, são empregadas duas matrizes 
com formas geométricas simples, normalmente junto a grandes peças de trabalho. Chaves 
e ferramentas, além dos virabrequins dos motores e das barras de conexão dos pistões au-
tomotivos, são itens conformados com essa técnica (CALLISTER JR; RETHWISCH, 2014). 
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. A Figura 7 mostra um ferreiro fixando uma peça de ferro 
em brasa sob uma grande prensa para iniciar o forjamento do material, sob forja de martelo.
FIGURA 7: PROCESSO DE FORJAMENTO DE UMA PEÇA METÁLICA 
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/blacksmith-processes-red-hot-iron-under-1199651398
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/blacksmith-processes-red-hot-iron-under-1199651398
41PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
Os equipamentos utilizados no forjamento são o martelo e a prensa. Uma vez que 
o martelo se aproveita da energia potencial de um peso, esta energia é maior no momento 
em que este toca a peça e diminui conforme a peça é deformada. Por esta razão é que a 
superfície da peça, forjada a martelo, possui maior deformação. No caso da prensa, dá-se 
o contrário, porque a força é menor quando se inicia a deformação e esta vai aumentando 
gradativamente. Devido a isto, as peças forjadas com prensa possuem uma deformação 
mais profunda, o que é interessante no caso de lingotes, porque se tem o rompimento da 
estrutura bruta de solidificação em toda a sua seção transversal. 
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).
2.2 Trefilação
É a redução da seção transversal de uma barra, fio ou tubo realizada “puxando-se” 
a peça através de uma ferramenta (fieira ou trefila) com forma de canal convergente. Ou 
seja, é um processo importante de conformação de metais. O fio-máquina ou arame inicial 
é puxado por meio de uma, ou várias matrizes cônicas. A Figura 8 apresenta uma ilustração 
de como ocorre o processo de trefilação em metais.
FIGURA 8. SEÇÃO DE UMA MATRIZ DE TREFILAÇÃO DE ARAMES OU FIOS
Fonte: Smith e Hashemi (2012, p. 157).
42PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
A seção transversal de uma barra, fio ou tubo é reduzida ao puxar-se a peça através 
de uma ferramenta (fieira ou trefila) em forma de funil. É o processo comum para a obtenção 
de fios de todo tipo. A trefilação é importante para a fabricação de hastes, barras, arames, 
tubos, máquinas, arames de mola ou de instrumentos musicais. O Arame é feito pelo estira-
mento de uma bobina de centenas de metros, além disso, existe a necessidade de passar o 
material por várias matrizes. Para barras redondas, vários perfis podem ser trefilados.
A distinção entre os termos barra e fio é um tanto arbitrária, com barra considerada 
maior em seção transversal do que o fio. Na indústria, o fio geralmente é definido como 
uma barra que foi puxada através de uma matriz, pelo menos uma vez, ou seu diâmetro é 
pequeno o suficiente para que possa ser enrolado. A trefilação envolve diâmetros menores 
do que trefilação de barra, com tamanhos até 0,01 mm para fio magnético e ainda menor 
para uso em fusíveis de corrente muito baixa.
2.3 Extrusão
É o processo de conformação plástica no qual, por ação de uma tensão elevada, 
um material é forçado a passar por meio de uma matriz aberta, provocando uma redução da 
seção transversal. Na maior parte dos materiais metálicos, esse processo é utilizado para 
fabricar barras cilíndricas ou tubos. No caso dos metais mais dúcteis, tais como o alumínio 
e o cobre e algumas das suas ligas, são produzidas também frequentemente formas com 
seções transversais complexas. 
A maior parte dos metais são extrudados a quente, já que a resistência à defor-
mação do metal é menor do que se o processo fosse a frio. Entretanto, diversos outros 
materiais podem ser extrudados, como por exemplo, plásticos e borrachas. Na Figura 9, 
você pode ver uma extrusora de borracha produzindo perfil de borracha.
FIGURA 9. EXTRUSORA DE BORRACHA ESTÁ PRODUZINDO PERFIL DE BORRACHA
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/rubber-extruder-producing-profile-1832435866
https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/rubber-extruder-producing-profile-1832435866
43PROCESSO DE CONFORMAÇÃO VOLUMÉTRICAUNIDADE 2
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 fixadores, soquetes 
de ferramentas, corpos de vela de ignição, engrenagens brutas, tubos flexíveis, pistas de 
rolamento e assentos de válvula. A velocidade no processo de extrusão é importante para 
a obtenção de uma maior taxa de deformação. O controle do atrito e da lubrificação é 
fundamental para o escoamento do metal na matriz. Em geral este processo é realizado 
a quente e consiste na redução da secção transversal de um tarugo. Devido aos altos 
esforços de compressão que se tem aplicado no lingote, tem-se uma inibição para a fratura. 
Desta maneira é que são deformados com relativa facilidade os aços inoxidáveis, ligas de 
níquel e molibdênio, o que em geral apresentam problemas de trincas quando deformados 
por outros processos. Basicamente a extrusão pode ser de dois tipos: direta e indireta. 
As prensas de extrusão verticais variam de 300 a 1.000 toneladas, enquanto que as 
horizontais variam até 12.000 toneladas. Logicamente as prensas verticais exigem menos 
espaços, mas por outro lado vão exigir prédios mais altos. A vantagem das prensas verticais 
em relação às horizontais é que o lingote