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INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA
CAMPUS AVANÇADO XANXERÊ 
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA
COBERTURA PARA CALÇADA DE PEDESTRES DO ACESSO DO CÂMPUS AVANÇADO DE XANXERÊ
 
Alunos
 
 
 Xanxerê, 19 de abril de 2016.
Alunos
COBERTURA PARA CALÇADA DE PEDESTRES DO ACESSO DO CÂMPUS AVANÇADO DE XANXERÊ
Projeto Integrador apresentado ao curso de técnico em mecânica como requisito parcial para
a obtenção do grau técnico em técnico em mecânica
Professor orientador: Gerônimo 
 Luiz
 Camilla
 Xanxerê, abril de 2016. 
Sumário
1.Tema:
1.1.Tema especifico:
2.Justificativa:
3.Objetivo Geral
3.1.Objetivos Específicos
4.Introdução
5.Revisão Bibliográfica
5.1.Consumíveis de solda
5.1.1.Definição e função de consumíveis
5.2.Processo de soldagem Eletrodos Revestidos
5.2.1.Função do revestimento
5.2.2.Tipos de revestimento nas varetas de eletrodo revestido
5.2.3. Armazenamento, conservação, ressecagem e validade
5.3.Processos de soldagem MIG/MAG
5.3.1.Tipos de arames
5.4.Dispositivos de armazenagem:
5.4.1.Estufa de Ressecagem:
5.4.2.Estufa de Manutenção
5.4.3.Tipo cochichos
5.5.Isolamentos Térmicos
5.5.1.Lã de rocha
5.5.2. Lã de Vidro: Isolamento Térmico e Acústico
6.Metodologia
6.1.Processos de fabricação
6.1.1. Corte e Dobra
6.1.2. Solda
6.1.4. Furação
6.1.5. Pintura
6.1.6. Rebitagem
6.2.Materiais do sistema de aquecimento e controle
6.2.1.Termostato
6.2.2.Controlador de processos
6.2.3.PT100 ou Termopar
6.2.4.Painel elétrico de PVC ou Aço
6.2.4.Resistência elétrica
7.Referências Bibliográficas
8.Anexos
1.Tema:
Cobertura para calçada de pedestres do acesso ao Campus Avançado de Xanxerê.
1.1.Tema especifico:
Proteger os alunos, servidores e visitantes do IFSC Campus Avançado Xanxerê da chuva. 
Facilitar o acesso e deslocamento de um bloco para o outro em área cobertas para alunos e servidores no campus.
Cobrir duas vagas de garagens para cadeirantes e inter-liga-las junta a calçada coberta, para facilitar o acesso em área coberta desde a saída do carro até a entrada em um dos blocos de salas de aulas.
 	
2.Justificativa:
Este trabalho foi elaborado pensando na necessidade e dificuldade que o Instituto Federal de Santa Catarina Campus Avançado de Xanxerê tem em apresentar essa cobertura.
 Consiste em proteger os alunos e servidores do IFSC no acesso ao Campus Avançado de Xanxerê e às salas de aulas da chuva e sol, proporcionando um ambiente mais seguro e agradável.
3.Objetivo Geral
Desenvolver e construir uma cobertura para a calçada para de passagem de pedestres, alunos e servidores do Campus Avançado IFSC de Xanxerê.
3.1.Objetivos Específicos
Desenhar em software Solidworks. 	
Definir os materiais e processos de fabricação.
Revisar os processos de soldagem e métodos utilizados
Orçar material para a construção da cobertura e estrutura.
4.Introdução
Este trabalho refere-se ao projeto de construção de uma cobertura para calçada de acesso à salas de aulas e do próprio Campus Avançado de Xanxerê. Visando proteger os alunos, servidores e visitantes do campus de chuva e sol.
Este trabalho está organizado na seguinte sequência: tema; justificativa; objetivos; introdução; revisão bibliográfica; metodologia e referências bibliográficas.
5. Revisão Bibliográfica(talvez este possa ser designado o capítulo 1)
(É mais adequado que posteriormente esta parte seja transformada em um texto corrido que contenha todos os itens aqui descritos. Também, cuidem para citar adequadamente as fontes de forma direta ou indireta, dependendo do caso. Uma cópia fiel de qualquer pedaço de texto sem referenciação pode ser considerada plágio e invalidar todo o trabalho).
	
5.1.Consumíveis de solda
O termo consumíveis é aplicado aos produtos que são consumidos durante a execução de uma soldagem.
5.1.1.Definição e função de consumíveis
Na soldagem manual com eletrodo revestido, o eletrodo é o consumível, na soldagem com gás de proteção são consumíveis o argônio, hélio, dióxido de carbono ou mistura de gases, como também o arame. No termo consumíveis incluem-se bocais (processo Mig-Mag, Tig), peças reservas e energia elétrica empregada na soldagem.
As funções dos consumíveis são a proteção do metal fundido do eletrodo e da poça de fusão, proteção contra agentes nocivos da atmosfera, transferência de metal a poça de fusão. Estas funções geram melhoramento da liga metálica da junta soldada.
5.2.Processo de soldagem Eletrodos Revestidos
É um processo de soldagem, que consiste na abertura e na manutenção de um arco elétrico entre o eletrodo revestido e a peça a ser soldada, de modo a fundir simultaneamente as partes a serem unidas.
O processo de soldagem com eletrodo revestido possui uma grande gama de utilização, pode ser utilizado em oficinas de manutenção, produção de equipamentos e estruturas metálicas, em serviços a campo e até submersos na água. Este processo é predominantemente manual, dependendo muito da habilidade do soldador.
Os materiais soldados por esse processo são variados, como aço carbono, aço de baixa, média e alta ligas, aços inoxidáveis, ferros fundidos, alumínio, cobre, níquel e liga destes materiais.
5.2.1.Função do revestimento
 (Segundo Apostila inspetor de soldagem- Centro Tecnológico Parceiros/Caxias do Sul-RS)(pode colocar essa referência em nota de rodapé, por exemplo..)
O revestimento deve cumprir, fundamentalmente, três funções a saber:
a) Função elétrica: abertura e estabilidade do arco elétrico, tanto em corrente contínua como em alternada. para esse fim utiliza-se silicato de sódio (Na) e potássio (k).
b)Função física: Formação de fumos mais densos que o ar para proteger tanto o metal em transferência durante a soldagem como o banho de metal fundido, da contaminação pelo hidrogênio (H2), nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) encontrados no ar atmosférico. A escória que cobre o metal fundido, recentemente depositado, dá sustento aos cordões de solda depositados tanto na posição vertical como na sobre-cabeça.
c)Função metalúrgica: Refinar a estrutura do metal depositado retirando as impurezas em forma de escórias, provenientes do metal de base e do próprio metal de adição, assim como os óxidos originados durante a operação de soldagem. Prover de elementos de liga o metal de solda, com o objetivo de manter a composição química desejada. 
5.2.2.Tipos de revestimento nas varetas de eletrodo revestido
Celulósico: É constituído de matérias orgânicas, o volume de escória líquida é pequeno, produz uma escória sólida fina, como também possibilita o uso deste eletrodo na posição vertical descendente. Apresenta as seguintes características: 
Elevada produção de gazes resultantes da combustão dos materiais orgânicos.
Alta penetração.
Pouca escória, que é facilmente removida.
Muito utilizado em tubulações.
Rutílico: Apresenta as seguintes características:
Consumível de uso geral.
Média penetração.
Escória de rápida solidificação e de fácil remoção.
Facilidade ao abrir o arco elétrico.
Secagem em temperaturas baixas para não apresentar porosidades grosseiras.
Básico: Apresenta as seguintes características:
Apresenta 	as melhores propriedades mecânicas dentre todos os eletrodos.
Maior tenacidade.
Cordão de média penetração.
Apósalgumas horas de contato com a atmosfera, requer ressecagem por ser altamente higroscópico (capaz de absorver a umidade do ar).
Altíssimo Rendimento: Apresenta as seguintes características:
	
Aumenta a taxa de deposição.	
Melhor estabilidade do arco.	
Penetração reduzida.	
Reduz a tenacidade do metal de solda.
O Instituto Federal de Santa Catarina Campus Xanxerê, no momento, possui três tipos de eletrodos, básico(ASME SFA 5.1 E7018), rutílico( ASME SFA 5.1 E6013) e ferro fundido(ASME SFA 5.15 ENiFe-Cl).
5.2.3. Armazenamento, conservação, ressecagem e validade
Os eletrodos revestidos devem ser armazenados em suas embalagens fechadas com umidade relativa máxima para eletrodos celulósicos de 70% e temperatura ambiente máxima de 70°C. Os demais tipos de eletrodos podem admitir uma umidade relativa máxima de 50% e, em geral, uma temperatura ambiente mínima de 18°C.
	A ressecagem é aplicável a eletrodos básicos e para eletrodos de altíssimo rendimento, rutílicos, ferro fundido e inoxidáveis somente quando necessário. Para eletrodos celulósicos o ressecamento deve ser evitado
A conservação em estufa de manutenção deve seguir os parâmetros da tabela 1.
	Temperatura de armazenagem dos eletrodos 
	Tipo de eletrodo
	Temperatura °C
	Básicos
	125 ± 25
	Altíssimo rendimento
	110 ± 10
	Rutílico
	60 ± 10
	Ferro Fundido
	60 ± 10
	Inoxidáveis
	110 ± 10
	Tabela1: Temperatura de armazenagem dos eletrodos.
(http://www.esab.com.br/br/pt/support/armazenagem/upload/armazenagem_eletrodosrevestidos.pdf)(corrigir formato de referência).
A validade segundo a ESAB para eletrodos revestidos, garantindo a sua qualidade é de um período de dois anos após sua data de fabricação.
5.3.Processos de soldagem MIG/MAG
MIG/MAG é um processo de soldagem a arco voltaico que utiliza um arco elétrico entre um arame alimentado continuamente e a poça de fusão. Esse processo utiliza uma fonte externa de gás como proteção para a poça de soldagem contra contaminantes atmosféricos. São empregados como gases de proteção gases nobres, geralmente argônio ou hélio, alguns gases ativos, existindo a possibilidade de mistura destes gases. Esse processo apresenta algumas vantagens, tais como a velocidade de soldagem elevada, profundidade maior de penetração e zonas termicamente afetadas mais estreitas. O processo de soldagem MIG/MAG é aplicável a soldagem de todos os metais comercialmente importantes como, os aços, o alumínio, os aços inoxidáveis, o cobre e vários outros. Aplicável a materiais com espessura acima de 0,76 mm.
5.3.1.Tipos de arames
Atualmente no mercado estão disponíveis dois tipos de arames, são eles os arames sólidos e os arames tubulares.
-Arames sólidos(arames eletrodos).
 	Estes arames são maciços e seus diâmetros disponíveis são geralmente de 0,8 - 1,0 - 1,2 e 1,6mm, possibilitando a soldagem de praticamente todas as ligas ferrosas e muitas das não-ferrosas. Necessitam de gases de proteção para a soldagem. No IFSC Campus Xanxerê, atualmente estão disponíveis dois tipos de arames sólidos, AWS/ASME SFA 5.18 ER70S-6(aplicável em aço carbono) e SFA/AWS A5.9 ER308LSi(aplicável em aços inoxidáveis).
-Arames tubulares. 
Estes arames como o próprio nome já diz são tubulares metálicos com um pó em seu interior chamado de fluxo, este fluxo em seu interior é constituído de materiais que forneçam gases de proteção, desoxidantes e formadores de escória. Os ingredientes do fluxo promovem estabilidade ao arco, influenciando nas propriedades mecânicas do metal de solda, bem como no perfil da solda. Muitos arames tubulares são desenvolvidos para serem usados com uma proteção externa adicional (gás de proteção), ou auto-protegidos, desenvolvidos para gerar gases de proteção a partir de adições no fluxo, de modo similar aos eletrodos revestidos. Os diâmetros disponíveis variam de 1,0 mm a 3,0mm. Estes tipos de arames possibilitam a soldagem de vários tipos de aços, tais como aços de baixo e médio teor de carbono, aços de baixa liga, aços inoxidáveis e revestimento duro.
5.4.Dispositivos de armazenagem:
As estufas são aplicadas para secagem e armazenamento de eletrodos, arames e fluxos, com a intenção de impedir a absorção de umidade presente no ambiente de trabalho.
A maneira correta é, mantê-los na temperatura de manutenção indicada na tabela acima, de acordo com o tipo do revestimento sendo utilizado. Caso tenham sido expostos à umidade, é necessário ressecá-los antes de sua utilização. 
Existem 3 tipos de estufas disponíveis no mercado.
-Estufa de Ressecagem
-Estufa de Manutenção
-Estufa tipo cochicho
5.4.1.Estufa de Ressecagem:
São máquinas destinadas unicamente para a ressecagem de eletrodos, arrames e fluxos. As condições de ressecagem variam e dependem do tipo consumível sendo armazenado, trabalham em faixas de temperatura alta, de até 450°C. 
Usada somente para a ressecagem dos eletrodos, nunca devendo ser utilizada para armazenar por um longo período de tempo.
 O dispositivo deve conter prateleiras em forma de grade, nunca ultrapassando camadas de 50mm de eletrodos, dispor de resistências elétricas, termômetro, termostato e higrômetro para controlar, manter a temperatura e medir a umidade existente dentro da máquina, e um respiro na parte superior do dispositivo com diâmetro superior a 10mm onde é a saída da umidade.
5.4.2.Estufa de Manutenção
Tem como objetivo a manutenção dos eletrodos, varetas e fluxos, vindos da estufa de ressecagem, ou diretamente da embalagem original logo após ser aberta, a fim de evitar que fiquem expostos ao tempo e umidade. 
Deverá dispor de resistência elétrica, termômetro e termostato para controlar e manter a temperatura de até 200°C. Esta temperatura varia conforme o tipo de revestimento do eletrodo sendo armazenado, como vimos anteriormente na tabela acima.
Há alguns que indicam o uso de higrômetro (dispositivo para medir a umidade presente no ar) mas não sendo obrigatório.
Os eletrodos deverão estar organizados em prateleiras furadas ou em forma de grade, com camadas não superiores a 150mm, deverá ter plaquetas de identificação para cada grupo de eletrodos com as informações de classificação.
5.4.3.Tipo cochichos
A estufa tipo cochicho é uma forma móvel de manter os eletrodos em temperatura de manutenção, a fim de evitar que fiquem expostos ao tempo e umidade, enquanto o soldador realiza seu trabalho. Usada normalmente em lugares de difícil acesso e locomoção. Tem como objetivo manter os eletrodos pré aquecidos, não dispensando o uso da estufa de manutenção. 
O equipamento dispõe de garras para ligá-lo diretamente há máquina de solda, alguns contam também com uma tomada para ligá-lo diretamente há luz. Deve ser de uso individual de cada soldador, a temperatura de trabalho é entre 60 °C e 150 °C, dependendo do tipo de eletrodo a ser armazenado. 
5.5.Isolamentos Térmicos
5.5.1.Lã de rocha
Apresentando-se em forma de placa ou manta, a lã de rocha provém de fibras minerais de rocha vulcânica. É um material isolante térmico, se diferencia de outros isolantes pois é resistente ao fogo, a temperaturas de até 1.000ºC e não se deteriora. A lã de rocha, independente da densidade, é incombustível, o que assegura total tranquilidade durante a montagem e após sua aplicação, e principalmente em seu armazenamento. 
 5.5.2. Lã de Vidro: Isolamento Térmico e Acústico
A lã de vidro é um componente fabricado em alto forno a partir de sílica e sódio, aglomerados por resinas sintéticas. É comercializada em rolos e em painéis, havendo uma diversidade de densidades e espessuras, que adequasse a cada necessidade.
Destaca-se pela sua capacidade isolante não diminui com o passar do tempo, é leve, fácil de manusear e de cortar, seu material é incombustíveis, evitando a propagação das chamas e o risco de incêndio, não atacam (corroem) as superfícies com as quais estão em contato, não favorecem a proliferação de fungos ou bactérias, não deteriora nem apodrece, não é atacada nem destruída pela ação de roedores,não tem o desempenho comprometido quando exposto à maresia.
6.Metodologia
Os alunos do 3° modulo do curso técnico em mecânica do IFSC Xanxerê em conjunto com os orientadores, tomamos a decisão de fazer cobertura de toda as calçada desde da entrada do Campus.
Primeiramente começamos a planejar como seria as estruturas, as dimensões,
o material, projetos no Solidworks e a execução, também visando no orçamento de todos os materiais para o baixo custo do projeto, sempre visando a segurança dos executantes e dos usuários do Campus.
Com o projetos em mãos e a matéria prima estando no Campus, vamos dar inicio ao processo de corte dos tubos, barras e chapas. Em sequência iniciaremos com a pré montagem da estrutura envolvendo calandragem do perfil e solda nas extremidades das peças.
Após o fim desta etapa será iniciada a montagem das estruturas envolvendo a parte de concreto e cobertura.
6.1.Processos de fabricação
6.1.1. Corte
O corte é uma ação mecânica, que provoca rompimento de um material. Neste caso, o corte sera executado com o auxilio de uma serra fita horizontal elétrica, processo o qual vai proporcionar o corte dos perfis utilizados na medida desejada.
6.1.2. Calandra 
Calandra compreende de dois ou mais rolos de ferro fundido, montados em uma estrutura metálica com diversas configurações. Equipada com um jogo de engrenagens, nos quais permite variar a velocidade dos rolos de acordo com tipo de operação. Os rolos giram em velocidade controlada e a distância entre eles controla a espessura que pode ser ajustada de forma manual ou automática.
 
 6.1.3.Solda
A soldagem é o mais importante processo de união de metais utilizado industrialmente. Este método de união , considerando em conjunto com a brasagem, tem importante aplicação desde a indústria microeletrônica até a fabricação de navios e outras estruturas com centenas e milhares de toneladas de peso. A soldagem é utilizada na fabricação de estruturas simples, como grades e portões, asim como em componentes encontrados em aplicações com elevado grau de responsabilidade, com nas industrias quimicas, petrolifera e nuclear, e também na criação de peças de artesanato, joias e de outros objetos de arte. (MARQUES, p. 17,18)
6.1.5. Pintura
Primeiramente vamos começar com a limpeza e acabamento das peças, para tirar passiveis imperfeições deixados pela solda ou óleos,gracha entre outras, após irremos dar a primeira demão de tinta, após algumas horas irremos dar a segunda demão para acabamento, para que não haja imperfeições que acabam ocorendo oxidação.
6.1.6. confecção dos blocos de concreto
Nesta etapa, vamos confeccionar os blocos de concreto para sustentação dos pilares de nossa cobertura. 
 6.1.7. Furação das chapas
Irremos fazer quatro furos em uma chapa de aço carbono, para que ela seja soldado na barra redonda onde irá apoiado nos blocos de comcreto que haverá uma chapa onde estará ficsado no bloco.
6.2.Materiais do sistema de aquecimento e controle 
 
6.2.1.Termostato
É um instrumento que tem a função de manter a temperatura de equipamentos dentro dos limites pré estabelecidos. É um mecanismo composto por dois elementos, um deles é um sensor que indica a variação térmica sofrida e outro controla a variação de temperatura para que fique dentro do intervalo desejado.
Termostato de ambiente disponível em : <http://w3.siemens.com.br/buildingtechnologies/br/pt/cps/produtos/termostato/Pages/Default.aspx> acesso em: 05/10/2015.(Corrigir a forma de referência).
6.2.2.Controlador de processos
Este instrumento faz a função de um operador ligando toda vez que atinge a temperatura mínima e desligando toda vez que atinge a temperatura máxima, ou seja, ele mantêm a temperatura na faixa que foi programado, com um alto grau de precisão. Existem 2 tipos de controladores o Single Loop utilizado apenas para o controle de uma malha e o Multi Loop que é usado para o controle de até 4 malhas.
Controlador de Processos disponível em:
<http://www.fullgauge.com.br/produto-autopid-plus> acesso em: 12/10/2015.
6.2.3.PT100 ou Termopar
São sensores de temperatura usados em processos industriais e laboratoriais. Amplamente utilizados para controlar a temperatura de ambientes, maquinas e fornos, se destacam pela alta taxa de estabilidade e altíssima precisão.
PT100 ou Termopar disponível em:
<http://www.smsresistencias.com.br/termopares.asp>. acesso em: 12/10/2015
6.2.4.Painel elétrico de PVC ou Aço
O sistema elétrico é dividido em circuitos, e estes são ligados aos componentes instalados dentro de um quadro de energia. Atualmente têm sido muito utilizados os quadros de distribuição de energia em PVC, considerados mais leves que os metálicos e de fácil a instalação. A figura a seguir mostra um quadro de energia ou quadro de distribuição elétrica.
Na esquerda painel elétrico em aço carbono disponível em:
<http://www.bseautomacao.com/quadros.html>. acesso em: 12/10/2015.
Na direita painel elétrico em PVC disponível em: <http://www.cigame.com.br/caixa-de-montagem-termoplastica-300x300x200mm-ip67-tampa-opaca-com-flange/p>. acesso em: 05/10/2015.
6.2.4.Resistência elétrica
Resistência elétrica é a propriedade que os materiais possuem para dificultar a passagem da corrente elétrica. (EFEITO JOULE, 2008) 
Durante a passagem dessa energia há uma dissipação de calor. A resistência elétrica é fabricada de metal, podendo ser Prata, Cobre ou chumbo, sendo o cobre o mais utilizado. 
 
Resistência elétrica tubular disponível em:
<http://www.smsresistencias.com.br/tubulares_tubulares.asp>. acesso em: 12/10/2015.
Tabela com descrição das peças e orçamento
	Quantidade
	Unidade
	Descrição
	Valor R$
	2
	Pc
	Chapa lisa SAE 1020 1200x3000x3mm
	
	4
	Br
	Tubo metalon SAE 1020 30x40x6000x1,5mm
	
	1
	Peça
	Grampo tensor tipo EMA 347 com engate
	
	150
	Peça
	Rebite de repuxo alumínio 4x16mm
	
	3
	m²
	Isolante térmico de lã de vidro
	
	2 
	Pc
	Disco de lixa Flap 4.½” grão 80
	
	3 
	Pc
	Disco de corte
	
	1
	Pc
	Resistência elétrica 3300W
	
	1
	Pc
	contactor
	
7.Referências Bibliográficas
ESAB. Instruções de armazenamento dos consumíveis esab. 
Disponível em: 
<http://www.esab.com.br/br/pt/support/armazenagem/upload/armazenagem_eletrodosrevestidos.pdf> 
Acesso em: 12/10/2015 
Peixoto, Arildomá Lobato. Soldagem. Belém: IFPA; Santa Maria: UFSM, 2012. 
Disponível em: <http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos/ifpa/tecnico_metalurgica/soldagem.pdf>
Acesso em:12/10/2015.(Corrigir referências).
8.Anexos