Relatório 1 de Processamentos de Materiais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO 
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS 
DEPERTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
Processamento de Materiais 
Relatório 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
RECIFE 
2017 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 3 
2. MOAGEM .......................................................................................................................... 4 
3. PRENSAGEM .................................................................................................................... 6 
4. CONCLUSÃO .................................................................................................................... 9 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Os materiais cerâmicos podem ser definidos como materiais de construção obtidos 
pela secagem e cozimento de materiais argilosos. 
 Eles são de grande importância desde a civilização antiga; o seu uso teve início por 
volta de 12000 a.C., período neolítico, quando começou a surgir a necessidade de armazenar 
alimentos. Mais tarde, por volta de 40 a.C.,assírios e caldeus começaram a produzir tijolos. 
No século VII os chineses fabricavam a cerâmica branca. Com o passar dos anos, o 
conhecimento sobre os materiais cerâmicos e as técnicas para a obtê-los foram desenvolvidas, 
até chegar às cerâmicas de alta “performance” (utilizadas nas indústrias aeroespacial e 
eletroeletrônica). As cerâmicas também têm grande importância na indústria da construção 
civil, sendo utilizada na produção de telhas, concreto, azulejos, etc. (cerâmica tradicional 
“Figura 1”). 
 
 
2. MOAGEM 
 
 
A diminuição de granulometria das partículas de m material cerâmico pode ser feito de várias 
maneiras. Isso inclui um variado número de equipamentos como moinho de bolas, britadores 
de mandíbulas, moinho de martelo, moinho de cilindros, dentre outros. Em geral a energia 
requerida para fragmentar uma determinada porção do material é proporcional às dimensões 
finais desse material. A forma e a distribuição dessas partículas dependem do equipamento 
utilizado no processo. 
 
Figura 1: Principais equipamentos utilizados nos processos de cominuição. 
 Para se obter o máximo de eficiência a moagem deve apresentar alguns parâmetros bem 
conhecidos, como: velocidade de rotação, quantidade e distribuição dos elementos de moagem 
(bolas de porcelana ou alumina e seixos de rio), quantidade de material e granulometria da 
matéria prima. 
 
 
 O processo de moagem pode ser entendido como uma etapa do tratamento da matéria-
prima cerâmica quando nesta é necessária uma diminuição de granulometria. O moinho de 
bolas é um equipamento muito utilizado na indústria por comportar grande quantidade de 
massa e por ser de relativa fácil manutenção. Os objetivos de conhecer a técnica de moagem e 
comparar a granulometria de uma amostra de escória de aço antes e depois da moagem foram 
atingidos. 
 Os interferentes desse processo podem ser citados como 
a possível interação entre a matéria a ser moída e as bolas 
do equipamento que poderia mudar a quantidade e 
distribuição de massa no peneiramento a seco futuro. 
Outro interferente é a não regulagem correta do tempo de 
cominuição e frequência do equipamento. Isso pode gerar 
custos indesejáveis uma vez que um máximo de eficiência 
do equipamento pode ser atingido em um tempo menor do 
que o tempo total do processo. 
 O processo de moagem é de grande importância na 
indústria cerâmica uma vez que as matérias-primas 
dificilmente estão a uma granulometria desejável ao 
produto final. O conhecimento da técnica e seus 
interferentes pode poupar tempo de processo além de 
custos indesejáveis à produção. 
 
 
3. PRENSAGEM 
 
 
Objetivos 
 Proporcionar uma mistura íntima e homogênea das matérias-primas 
 Adequar a massa para a etapa de prensagem 
Exigências para a massa 
 Elevada fluidez, para que durante a fase de preenchimento das cavidades do molde, a 
massa escoe rapidamente e preencha o molde de maneira homogênea e reprodutível. 
 Elevada densidade de preenchimento, para que a quantidade de ar a ser expulsa durante 
a fase de compactação seja mínima. 
 A massa deverá ser constituída por grânulos de geometria esférica (ou 
aproximadamente esférica), de tamanho superior a 60 μm, e textura o mais lisa possível. As 
características mecânicas dos grânulos, tais como dureza, resistência mecânica e plasticidade 
devem ser adequadas. 
 Os grânulos devem ser suficientemente moles e deformáveis, para que durante a fase 
de compactação, em pressões moderadas, se deformem plasticamente, facilitando o 
deslizamento das partículas que o compõe. 
 Por outro lado, os grânulos não podem ser tão frágeis, moles e deformáveis a ponto de 
se romperem, deformarem ou aglomerarem uns aos outros durante as operações de 
armazenagem e transporte que antecedem a etapa de prensagem 
 
Prensagem Uniaxial, Isostática e À Quente 
 
A prensagem é a operação de conformação baseada na compactação de um pó granulado 
(massa) contido no inte-rior de uma matriz rígida ou de um molde flexível, através da aplicação 
de pressão. A operação compreende três eta-pas ou fases: (1) preenchimento da cavidade do 
molde, (2) compactação da massa e (3) extração da peça. 
 
Este é o procedimento de conformação mais utilizado 
pela indústria cerâmica devido à sua elevada 
produtividade, facilidade de automação e capacidade de 
produzir peças de tamanhos e formas variadas, sem 
contração de secagem e com baixa tolerância 
dimensional. 
Figura 1 - Prensagem Uniaxial 
Distinguem-se duas grandes modalidades de pren-sagem: a prensagem uniaxial e a prensagem 
isostática. Na primeira, a compactação do pó se realiza em uma matriz rígida, por aplicação de 
pressão na direção axial, através de punções rígidos. É utilizada para conformar peças que não 
apresentam relevo superficial na direção de prensagem. 
Se a espessura da peça que se deseja obter é pequena e 
sua geometria é simples, a carga pode ser aplicada em 
apenas um sentido (ação simples) (Figura 1). Por outro 
lado, para conseguir peças de grande espessura e 
geometria com-plexa, com uniformidade de 
compactação, é indispensável que a prensagem seja feita 
nos dois sentidos (dupla ação), ou então que se empregue 
um molde complexo com múlti-plos punções. 
A fricção entre as partículas do pó e também a fricção entre elas e a superfície do molde 
impedem que a pressão, aplicada a uma ou mais das superfícies da peça, seja inte-gralmente 
transmitida e de forma uniforme a todas as regiões da peça, o que provoca a existência de 
gradientes de densidade nos corpos conformados (Figura 2). 
Na prensagem isostática, a compactação do pó se dá no interior de um molde flexível, sobre o 
qual atua um fluido pressurizado (Figura 3). Este procedimento assegura uma distribuição 
homogênea da pressão sobre a superfície do molde. 
 
 
 
 
 
Figura 2 - Prensagem Isostática 
4. CONCLUSÃO 
 
 Por meio deste trabalho, verificamos que apesar da cerâmica ser utilizada desde à pré- 
história pelo homem, ela ainda hoje é de fundamental importância para a sociedade, pois é 
predominantemente utilizada na construção civil devido a sua grande resistência mecânica a 
compressão, vale resaltar também sua propriedade de ser um material refratário, ou seja, 
mantém suas propriedades praticamente constantes mesmo a elevadas temperaturas, e o fato 
de ter um papel ambiental importante. 
 Contudo os materiais cerâmicos não estão restritos somente a isso, sendo utilizados em 
uma gama enorme devariações, principalmente as que estão ligadas as questões de baixa 
condutividade térmicas e elétricas.