Aula 1 - Processos de fabricação

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PROCESSOS DE FABRICAÇÃO II
Introdução
Processos de Fabricação
Processos de Fabricação
Processos são conjuntos de atividades correlacionadas visando a fabricação de um produto.
Os processos produtivos dão forma, dimensões, características a diferentes matérias primas.
As atividades que compõem um determinado processo de fabricação podem ou não, agregar valor a um produto fabricado
Muitas vezes, há mais de um processo que pode ser aplicado à fabricação de um produto. 
A seleção do processo de fabricação envolve o estudo do projeto do produto, o material selecionado, tolerâncias dimensionais exigidas, qualidade superficial e custos. 
Essas análises devem ser realizadas com base em requisitos técnicos e econômicos.
Seleção de processos
Tipo do material e suas propriedades; 
Propriedades finais desejadas; 
Tamanho, forma e complexidade do componente; 
Tolerâncias e acabamento superficial exigidos;
Processo subsequente envolvido; 
Projeto e custo de ferramental e efeito do ferramental na vida da ferramenta ou matriz; 
Sucata gerada e seu valor; 
Disponibilidade do equipamento e experiências operacionais; 
Tempo necessário para iniciar a produção; 
Número de partes requeridas e taxa de produção desejada; 
Custo total do processamento; 
Seleção de processos
Processos de Fundição
Processo que se caracteriza por empregar temperaturas de trabalho acima da temperatura de fusão do material
Consiste em vazar material fundido para um molde previamente preparado, e quando este solidifica-se assume a geometria do molde.
Fundição com molde permanente, fundição com molde descartável e fundição com molde e modelo descartável são alguns tipos de processos de fundição
Processos de Fundição
Processamento de Polímeros
Processo que trabalha com matérias poliméricos, de moléculas grandes e estrutura amorfa.
Processo trabalha com temperaturas muito próximas ou superiores a temperatura de fusão do material
Processo de injeção, processo de insuflamento e processo de extrusão são tipos de processos de materiais poliméricos
Processamento de Polímeros
Processos de União
Processo de união tem por objetivo unir peças distintas a fim de formar uma único corpo.
Esse tipo de processo é muito utilizado quando fabricar uma única peça, através de outros processos, é muito caro ou tecnicamente inviável.
A soldagem é certamente o processo de união mais utilizado. Existindo ainda processos como a brasagem ou a colagem.
Processamento de União
Processos de Conformação
Processo na qual ocorre modificações em um material através de deformações plásticas, causadas pela aplicação de forças e tensões.
A Magnitude dessas forças deve obrigatoriamente exceder o limite de escoamento do material deformando-o permanentemente.
Existem diversos tipos de processos de conformação que podem ou não ocorrer com adição de calor - deformação mecânica a quente e deformação mecânica a frio.
Processos de Conformação
Nos processos de conformação a quente as força aplicadas são normalmente menores, e permite a possibilidade de maiores deformações.
No processos de conformação a frio gera produtos com melhor acabamento e propriedades mecânicas mais elevadas.
Diferentes processos podem causar diferentes solicitações no material, como forças trativas, compressivas e/ou de cisalhamento. Laminação e trefilação são exemplos.
Processamento de Conformação
Processos de Usinagem
Processo de usinagem conferem ao produto forma, dimensões e acabamento através da remoção de material sobre a forma de cavaco.
Os processos de usinagem tem por característica serem processos de grande precisão e altamente produtivos.
Podem ser divididos em processo de usinagem com ferramenta de geometria definida, processo de usinagem com ferramenta de geometria não definida e usinagem não convencional.
Processos de Usinagem
Usinagem com ferramenta de geometria definida são os mais utilizados devido a sua versatilidade e produtividade. Inclui processos como furação, torneamento e fresamento.
Já a usinagem com ferramenta de geometria não definida utiliza-se de abrasivos, removendo menores quantidades de material, e produzindo acabamento excepcional. Inclui retificação e brunimento.
A usinagem não convencional são processos de não se enquadram em nenhum tipo dos processos anteriores, como usinagem térmica e eletroerosão.
Processamento de Usinagem
Materiais usados na fabricação de máquinas, veículos, ferramentas, estruturas e componentes mecânicos.
Tudo ao nosso redor (equipamentos, máquinas, ferramentas) envolve uma escolha de material que impacta no desempenho.
Materiais são a base da indústria — sem o material correto, o melhor projeto falha.
Materiais
Evitar falhas e acidentes: Exemplo de eixo quebrando por material inadequado.
Reduzir custos: escolher material correto evita manutenção excessiva.
Aumentar eficiência: peças mais leves, resistentes ou mais fáceis de fabricar.
Materiais
Metais
Podem ser divididos em dois grandes grupos, ferrosos e não ferrosos.
Materiais formados por átomos metálicos, unidos por ligações metálicas – uma estrutura onde os elétrons são “livres”, formando uma “nuvem eletrônica” que os mantém unidos.
⚙️ Características típicas:
Alta condutividade elétrica e térmica
Boa resistência mecânica
Capacidade de deformação plástica (ductilidade e maleabilidade)
Geralmente alta densidade
A maioria é magnético (como o ferro)
São recicláveis
Baixo custo.
Metais
Metais
🔧 Exemplos:
Ferrosos: aço carbono, aço inoxidáveis, ferro fundido;
Não ferrosos: ligas de alumínio, ligas de cobre, ligas de magnésio, ligas de titânio;
🛠️ Aplicações: Eixos, estruturas, engrenagens, ferramentas, chapas, conexões, cabos condutores, motores.
Metais
Materiais inorgânicos formados por ligação iônica ou covalente entre metais e não-metais (como oxigênio, nitrogênio ou carbono).
Cerâmicos
⚙️ Características típicas:
Muito duros e frágeis (baixa tenacidade)
Alta resistência térmica e química
Excelentes isolantes elétricos
Resistentes ao desgaste e abrasão
Muito resistentes à compressão
🔧 Exemplos: Pastilhas de freio, tijolos refratários, isoladores elétricos, discos de corte, componentes de alta temperatura
Cerâmicos
Compostos orgânicos baseados em moléculas grandes e repetitivas (macromoléculas), unidos principalmente por ligações covalentes. Derivam, em grande parte, do petróleo.
Pólímeros
⚙️ Características típicas:
Baixa densidade
Bons isolantes elétricos e térmicos
Baixa resistência mecânica (em comparação com metais)
Alta resistência à corrosão química
Alguns são flexíveis ou elásticos (borrachas)
Pólímeros
Materiais formados por dois ou mais materiais diferentes, com o objetivo de combinar o que cada um tem de melhor. Os materiais não se misturam em nível molecular, mas permanecem como fases distintas.
⚙️ Exemplos:
Fibra de vidro (plástico + fibra de vidro)
Fibra de carbono (resina + fibras de carbono)
Compósitos cerâmico-metálicos (cermets)
Compósitos
Compósitos
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