Apostila de Mecatrônica   Qualificação Profissional

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O bronze ao silício também oferece alta resistência e tenacidade. Ele é produzido com até
4% de silício (Si). Trata-se de uma liga muito utilizada na fabricação de peças para a indústria
naval, tanques para água quente, tubos para trocadores de calor, caldeiras, além da produção de
pregos e parafusos.
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O ALUMÍNIO
O alumínio é um material muito especial. Ele tem propriedades singulares que fazem com que
ele seja utilizado de muitas maneiras. Ele é resistente à corrosão, oferece boas condições de condu-
ção de calor e eletricidade, e tem um ponto de fusão relativamente baixo: 658°C. Além disso, ele
é bastante leve.
O alumínio, ao contrário de muitos outros metais, foi uma descoberta recente da ciência. Ela
aconteceu durante a Revolução Industrial, período muito importante da história da humanidade que
se desenrolou entre o século 18 e 19. Era uma época em que havia muitos especialistas realizando
experiências científicas.
A descoberta do alumínio não foi um ato isolado. Foi um processo que se desenrolou em
épocas diferentes, por intermédio de cientistas que desenvolveram técnicas que iriam culminar na
obtenção do alumínio. Sir Humphrey Davy, um estudioso inglês, foi um deles. No começo do século
ele conseguiu desenvolver uma liga de ferro e alumínio. Ele determinou que se tratava de um óxido
de um metal. Foi dele a idéia de batizar o material com o nome de aluminium.
Em 1825, o dinamarquês Hans Christian Oersted conseguiu separar o alumínio de seu óxido
por intermédio do aquecimento de uma mistura de potássio e cloreto de alumínio. Com isso ele
obteve uma espécie de alumínio impuro. Seria necessário o trabalho de outro cientista, o francês
Henri Claire Deville, para se obter um alumínio com um grau mais elevado de pureza. Ele conseguiu
reduzir o óxido existente na alumina e obteve um material um índice de pureza de 97 % de
alumínio.
O grande salto científico aconteceu com o empenho de dois cientistas, um francês, Paul
Heroult, e um americano, Charles Martin Hall. Em 1886, cada um deles, trabalhando em seu res-
pectivo país, desenvolveu pesquisas em que foi possível descobrir o processo de decomposição
eletrolítica do óxido de alumínio, dissolvido em criolita derretida. Trata-se de um processo baseado
no princípio da eletrólise e que ainda hoje é utilizado.
O alumínio é um metal que todos nos conhecemos muito bem. Afinal, ele é a matéria prima
mais utilizada na fabricação de panelas e embalagens. Por ser leve, resistente à luz e à umidade, ele
é usado para embalar uma quantidade enorme de produtos: de bebidas a alimentos, de remédios a
pastas de dente.
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Mas existem outras utilidades mais avançadas. Ele é componente importante na fabricação
de satélites, aviões e antenas de televisão. A sua leveza permite a fabricação de veículos com peso
reduzido, o que garante um menor consumo de combustível.
A sua resistência a corrosão faz com que ele seja muito utilizado na em construções como
matéria prima de esquadrias de prédios e de tanques para transporte ou armazenamento de com-
bustíveis e produtos químicos. Por oferecer uma alta condutividade elétrica, ele também é usado na
fabricação de cabos aéreos para a transmissão de energia elétrica.
Uma grande vantagem do alumínio é que ele pode ser facilmente moldável, permitindo que
ele passe por qualquer processo de fabricação. Com o alumínio você pode fazer quase tudo: laminar,
forjar, prensar, lixar, dobrar, furar, serrar, tornear, etc. Você pode, também, fabricar peças de alumí-
nio com o auxílio de fundição em areia, fundição em coquilhas ou fundição sob pressão.
Outra qualidade do alumínio é que ele pode ser unido por todos os processos usuais: rebitagem,
colagem, soldagem e brasagem. É possível tratar a sua superfície com diversos tipos de técnicas,
como a envernização, a esmaltação e a anodização.
Ou seja, o alumínio tem inúmeras utilidades e representa uma grande descoberta para a
indústria. Ele é, atualmente, o metal mais usado depois do aço. Sua produção é superior ao de
todos os outros metais não-ferrosos juntos.
As pesquisas realizadas pelos cientistas citados anteriormente serviram para o desenvolvi-
mento de técnicas para a obtenção. Como foi já dito a eletrólise ainda é uma técnica muito utiliza-
da. Mas, antes de aplicá-la, é necessário obter a bauxita. A partir dela se obtém a alumina. Com a
alumina, se obtém o minério mais puro, ou o alumínio propriamente dito.
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CONHECENDO AS LIGAS DE ALUMÍNIO
Assim como acontece com outros metais, é possível alterar as propriedades do alumínio com
a adição de um ou mais de um elemento, formando uma liga. Esse processo de adição é feito depois
que o alumínio puro, em estado liquido, é retirado do forno eletrolítico para ser levado ao forno de
espera, onde o elemento é adicionado.
Os elementos mais utilizados para a formação de ligas são o cobre, o manganês, o silício, o
zinco e o magnésio. O elemento e a proporção escolhida para a formação da dependem das carac-
terísticas que se deseja obter.
A liga de alumínio com cobre é produzida para se obter um material com boa usinabilidade e
uma grande resistência mecânica. Para isso, é necessário fazer com que a liga passe por tratamen-
tos térmicos especiais. É possível obter uma resistência à tração superior à apresentada por alguns
aços de baixo teor de carbono. Como essa liga oferece uma maior resistência aliada a um peso
reduzido, ela é utilizada para a fabricação de aviões e veículos automotivos. A liga de alumínio com
cobre também costuma ser usada para a produção de peças que precisam suportar temperaturas
ao redor de 150°C.
A liga de manganês com alumínio apresenta uma resistência mecânica que pode alcançar um
índice 20 % superior ao observado no alumínio puro. Apesar dessa resistência, essa liga mantém a
vantagem de poder passar por todos os processos de conformação e fabricação mecânicas, como a
prensagem, a soldagem e a rebitagem, por exemplo.
Essa liga tem outras vantagens: ela pode passar por tratamentos de superfície, tem uma boa
condutividade elétrica e oferece resistência à corrosão. Em função dessas características, essa liga
é indicada para aplicações semelhantes às do alumínio puro: fabricação de latas de bebidas, telhas,
embalagens, placas de carro, refletores, trocadores de calor, equipamentos químicos e material
decorativo voltado para a construção civil.
A liga de alumínio-silício se caracteriza por oferecer ponto de fusão baixo e uma considerável
resistência à corrosão. O teor utilizado de silício pode variar. Se o índice de silício chega a um valor
próximo a 12%, a liga é indicada para a fabricação de peças fundidas e como material de enchimen-
to em processos de soldagem e brasagem.
 O magnésio é adicionado ao alumínio para conferir propriedades úteis na indústria. A liga de
alumínio-magnésio é ideal para processos de soldagem. Ela também tem uma boa resistência à
corrosão. Em razão dessa qualidade, ela é bastante utilizada na fabricação de barcos e carrocerias
para ônibus, e no revestimento de tanques que armazenam gases e líquidos a temperaturas baixas.
O alumínio também é misturado a mais de um elemento. Existem ligas que contém magnésio
e silício. Essas ligas são produzidas em função das características vantajosas que apresentam: são
resistentes à corrosão, são facilmente moldadas, usinadas e soldadas e podem ser utilizadas em
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vários processos de acabamento, como o envernizamento, a esmaltação e o polimento. Essa liga é
útil na construção civil, na fabricação de veículos e máquinas e na produção de fios para cabos de
alta tensão. Apesar das suas vantagens, essas ligas oferecem uma resistência mecânica ligeira-
mente inferior às ligas de alumínio e cobre.
Algumas combinações