Projetor de Perfil e Microscópio Óptico

Prévia do material em texto

Relatório de Ciência dos Materiais 
Aula realizada dia 10/05/2019 
A Aula realizada no dia 10/05/2019, foi pratica e teórica, foi ministrada pelo Professor Marcelo (Responsável Técnico pelos Laboratórios), e a Professora Thais Helena Samed e Sousa (Professora de Ciência dos Materiais). 
Foram nos apresentados 2 equipamentos, são eles:
- Projetor de Perfil;
- Microscópio óptico.
Projetor de Perfil 
Introdução
Os meios óticos de medição foram empregados, no início, como recurso de laboratório, para pesquisas etc. Pouco a pouco, foram também conquistando as oficinas, nas quais resolvem problemas, facilitam a produção e melhoram a qualidade dos produtos. Hoje, os projetores já trabalham ao lado das máquinas operatrizes ou, muitas vezes, sobre elas, mostrando detalhes da própria peça durante a usinagem.
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
Característica e funcionamento
O projetor de perfil destina-se à verificação de peças pequenas, principalmente as de formato complexo. Ele permite projetar em sua tela de vidro a imagem ampliada da peça, conforme vemos na figura abaixo:
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
Esta tela possui gravadas duas linhas perpendiculares, que podem ser utilizadas como referência nas medições. 
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
O projetor possui uma mesa de coordenadas móvel com dois cabeçotes micrométricos, ou duas escalas lineares, posicionados a 90º como vemos na indicação[1] .
Ao colocar a peça que será medida sobre a mesa ( vemos na indicação [2] ), obtemos na tela uma imagem ampliada, pois a mesa possui uma placa de vidro em sua área central que permite que a peça seja iluminada por baixo e por cima simultaneamente, projetando a imagem na tela do projetor. O tamanho original da peça pode ser ampliado 5, 10, 20, 50 ou 100 vezes por meio de lentes intercambiáveis, o que permite a verificação de detalhes da peça em vários tamanhos.
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.2
1
Em seguida, move-se a mesa até que uma das linhas de referência da tela tangencie o detalhe da peça e zera-se o cabeçote micrométrico (ou a escala linear).
Move-se novamente a mesa até que a linha de referência da tela tangencie a outra lateral do detalhe verificado. O cabeçote micrométrico (ou a escala linear) indicará a medida.
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
O projetor de perfil permite também a medição de ângulos, pois sua tela é rotativa e graduada de 1º a 360º em toda a sua volta. A leitura angular se faz em um nônio que permite resolução de 10’. (Nos projetores mais modernos a
indicação é digital).
Outra maneira de verificação pode ser utilizando um desenho da peça feito em acetato transparente e fixado na tela do projetor.
Projeção diascópica (contorno)
Na projeção diascópica, a iluminação transpassa a peça que será examinada.
Com isso, obtemos na tela uma silhueta escura, limitada pelo perfil que se deseja verificar.
Para que a imagem não fique distorcida, o projetor possui diante da lâmpada um dispositivo óptico chamado condensador. Esse dispositivo concentra o feixe de luz sob a peça. Os raios de luz, não detidos por ela, atravessam a objetiva amplificadora. Desviados por espelhos planos, passam, então, a iluminar a tela.
A projeção diascópica é empregada na medição de peças com contornos especiais, tais como pequenas engrenagens, ferramentas, roscas etc.
Projeção episcópica (superfície)
Nesse sistema, a iluminação se concentra na superfície da peça, cujos detalhes aparecem na tela. Eles se tornam ainda mais evidentes se o relevo for nítido e pouco acentuado. Esse sistema é utilizado na verificação de moedas, circuitos impressos, gravações, acabamentos superficiais etc.
Quando se trata de peças planas, devemos colocar a peça que será medida sobre uma mesa de vidro. As peças cilíndricas com furo central, por sua vez, devem ser fixadas entre pontas.
Aula pratica
O professor Marcelo, nos ensinou a opera-la, colocando uma porca sobre o equipamento e projetando a imagem no equipamento, através da projeção vimos uma pequena imperfeição na peça ( Conforme imagem abaixo ):
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
E vimos que com esse equipamento é possível mostrar os eixos X e Y das imperfeições, conforme imagem abaixo:
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
Achamos o eixo X e Y, e depois zeramos o projetor de perfil.
Microscópio Óptico
Introdução
O microscópio é um instrumento utilizado para ampliar e observar estruturas pequenas dificilmente visíveis ou invisíveis a olho nú. O microscópio óptico utiliza luz visível e um sistema de lentes de vidro que ampliam a imagem das amostras.
Os primeiros microscópios ópticos datam de 1600, mas é incerto quem terá sido o autor do primeiro. A sua criação é atribuída a vários inventores: Zacharias Janssen, Galileo Galilei, entre outros. A popularização deste instrumento, no entanto, é atribuída a Anton van Leeuwenhoek.
Característica e funcionamento
Os microscópios ópticos são constituídos por uma componente mecânica de suporte e de controlo da componente óptica que amplia as imagens. Os microscópios actuais que usam luz transmitida partilham os mesmo componentes básicos (Fig. 2).
  Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
Figura 2. Microscópio óptico
1. Lentes oculares 2. Revólver 3. Lentes objectivas 4. Parafuso macrométrico 5. Parafuso micrométrico 6. Platina 7. Foco luminoso (Lâmpada ou espelho) 8. Condensador e diafragma 9. Braço
Componentes mecânicos
pé ou base – apoio a todos os componentes do microscópio
braço – fixo à base, serve de suporte às lentes e à platina
platina – base de suporte e fixação da preparação, tem uma abertura central (sobre a qual é colocada a preparação) que deixa passar a luz. As pinças ajudam à fixação da preparação. A platina pode ser deslocada nos microscópios mais modernos, nos antigos tinha que se mover a própria amostra, segura pelas pinças.
revólver – suporte das lentes objectivas, permite trocar a lente objectiva rodando sobre um eixo
tubo ou canhão – suporta a ocular na extremidade superior
parafuso macrométrico – permite movimentos verticais da grande amplitude da platina
parafuso micrométrico – permite movimentos verticais lentos de pequena amplitude da platina para focagem precisa da imagem
Componentes ópticos
condensador – sistema de duas lentes (ou mais) convergentes que orientam e distribuem a luz emitida de forma igual pelo campo de visão do microscópio
diafragma – regula a quantidade de luz que atinge o campo de visão do microscópio, através de uma abertura que abre ou fecha em diâmetro (semelhante às máquinas fotográficas)
fonte luminosa – actualmente utiliza-se luz artificial emitida por uma lâmpada incluída no próprio microscópio com um interruptor e algumas vezes com um reóstato que permite regular a intensidade da luz. Os modelos antigos tinham um espelho de duas faces: a face plana para reflectir luz natural e a face côncava para reflectir luz artificial.
lente ocular – cilindro com duas ou mais lentes que permitem ampliar a imagem real fornecida pela objectiva, formando uma imagem virtual mais próxima dos olhos do observador. As oculares podem ser de diferentes ampliações sendo a mais comum de 10x. A imagem criada pela ocular é ampliada, direita e virtual.
lente objectiva – conjunto de lentes fixas no revolver, que girando permite alterar a objectiva consoante a ampliação necessária. É a lente que fica mais próxima do objecto a observar, projectando uma imagem real, ampliada e invertida do mesmo. As objectivas secas, geralmente com ampliação de 10x, 40x e 50x, são assim designadas porque entre a sua extremidade e a preparação existe somente ar. As objectivas de imersão (ampliação até 100x), pelo contrário,têm a sua extremidade mergulhada em óleo com o intuito de aumentar o poder de resolução da objectiva: como o índice de refracção de óleo é semelhante ao do vidro o feixe de luz não é tão desviado para fora da objectiva.
Como funciona o microscópio óptico
A intensidade da luz pode ser regulada directamente através do reóstato que actua na própria fonte luminosa ou indirectamente através do condensador e do diafragma: a intensidade aumenta de se subir o condensador e abrir o diafragma e diminui se se descer o condensador e fechar o diafragma.
A ampliação – número de vezes que a imagem é aumentada em relação ao objecto real – é função conjunta do poder de ampliação da objectiva e ocular utilizadas. A ampliação total é o produto da ampliação da objectiva pela ampliação da ocular (exemplo, ampliação da ocular 10x, ampliação da objectiva 20x, ampliação total é 10 x 20 = 200x.
A imagem observada depende também do poder de resolução, isto é, a capacidade que as lentes têm de discriminar objectos muito próximos. O poder de resolução depende do comprimento de onda da luz utilizada, e o seu valor teórico para um microscópio óptico é de cerca de 0,2 µm – ou seja, dois objectos têm de estar pelo menos a uma distância um do outro de 0,2 µm para poderem ser discriminados ao microscópio óptico. Este valor, contudo, só é alcançável com lentes de elevada qualidade e preço!
A preparação é colocada na platina e fixa com o auxílio das pinças. Com os parafusos existentes na platina move-se a preparação até esta estar sobre a abertura por onde passa a luz. Olhando através da ocular (monocular ou binocular, respectivamente com uma ou duas lentes) e com a objectiva de menor ampliação foca-se a imagem, preferencialmente no centro do campo de visão, utilizando os parafusos macrométrico e micrométrico. Após esta primeira focagem, podem-se utilizar objectivas de maior poder de ampliação, de forma sequencial repetindo todo o processo já descrito. A imagem final observada será ampliada, virtual e invertida. Dependendo do microscópio, em alguns casos, a imagem final pode ser direita e não invertida.
Por exemplo, se utilizarmos uma preparação da letra F, tal como na figura, as imagens formadas pela objectiva e pela ocular são como descritas 
Aula pratica
A professora Thais, nos explicou o funcionamento do equipamentos, e disponibilizou 6 corpos de prova para que pudéssemos visualizarmos no Microscópio Óptico.
Foto tirada no laboratório da Faculdade Anhanguera Osasco.
Através do Microscópio Ótico, verificamos as imperfeições das peças, as ranhuras dos cortes realizados, as rachaduras e as falhas nas bordas da peça embutida no Baquelite.
Considerações Finais
BIOGRAFIA: https://www.dumonttreinamentos.com.br/metrologia___projetor_de_perfil
https://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Microsc%C3%B3pio_%C3%93ptico
PROFESSOR RESPONSÁVEL: Thais Helena Samed e Sousa.
 Ciência dos Materiais 
	
	1