fundição e usinagem

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EXERCÍCIOS
Aluno: Sandalo oliveira da silva EA5P34
1. Defina processos e Fabricação Mecânica e cite quais são.
Fundição, extrusão, laminação e soldagem. Processos de fundição usualmente adotados para a fabricação de peças de ligas de alumínio fundidas: fundição em areia (verde e estufada), em moldes permanentes ou semipermanentes e em máquinas sob pressão (“die casting”).
2. O que vem a se Conformação Mecânica? E cite quais são.
É o processo mecânico onde se obtém peças através da compressão de metais sólidos em moldes, utilizando a deformação plástica da matéria-prima para o preenchimento das cavidades dos moldes. O processo pode ou não ser executado com o aquecimento da matéria-prima, para facilitar o processo ou para modificar das características mecânicas da peça final.
O tipo de esforço que provoca a deformação do material, a variação relativa da espessura da peça, o regime da operação de conformação, o propósito da deformação. Basicamente, os processos de conformação mecânica podem ser classificados em: Forjamento; Laminação; Trefilação; Extrusão e Conformação de chapas: Compreende as operações de: Embutimento; Estiramento; Corte; Dobramento.
3. Defina fundição.
A fundição é um dos processos de produção de objetos metálicos ou de plásticos mais comuns. O material é fundido, derretido e em seguida colocado em um molde que o solidifica, tomando a forma do mesmo. Uma vez sólido poderá ser utilizado para a finalidade que o corresponde.
4. Cite a importância, objetivo e aplicação da fundição.
A fundição é o processo de colocar metal líquido em um molde, que contém uma cavidade com a forma desejada, e depois permitir que resfrie e solidifique. A parte solidificada é conhecida como peça fundida, que é tirada do molde ou tem o molde quebrado para completar o processo. É mais frequentemente usada para fazer peças complexas que seriam difíceis ou mais caras de se fazer por outros métodos.
5. Cite as vantagens e desvantagens das peças fundidas.
Sua principal vantagem é obter, de maneira econômica, peças de geometria complexa. As peças fundidas podem ser de materiais ferrosos ou não-ferrosos. A fundição permite a obtenção de peças com formas praticamente definitivas, com algumas limitações de tamanho, formato e complexidade, e também é o processo pelo qual se fabricam os lingotes. É a partir do lingote que se realizam os processos de conformação mecânica para a obtenção de chapas, placas, perfis, etc.
O processo de fundição aplica-se a vários tipos de metais, tais como aços, ferros fundidos, alumínio, cobre, zinco, magnésio e respectivas ligas. Entretanto, o processo apresenta também desvantagens. Os aços fundidos, por exemplo, podem apresentar elevadas tensões residuais, microporosidade, zonamento e variações de tamanho de grão. Tais fatores resultam em menor resistência e ductilidade, quando comparados aos aços obtidos por outros processos de fabricação como o forjamento.
6. Em um processo de fundição, defina Molde e Modelo.
Os moldes, por sua vez, são o negativo da peça a ser produzida e o tipo de material com que são feitos depende do processo que será utilizado. Os mais comuns são feitos de areia de fundição: a areia sintética, composta por uma mistura de areia, argila e água; a areia verde, que contém areia silicosa; e a areia seca, utilizada quando se precisa de peças com melhor acabamento ou estabilidade dimensional, que contém aditivos que melhoram suas propriedades. No processo de moldagem com areia é reaproveitada cerca de 98% da areia utilizada. Ela é peneirada e volta para o processo
Os modelos são usados para dar forma ao fundido quando o molde utilizado é do tipo não permanente (geralmente de areia). Os modelos podem ser de madeira, plástico, isopor, metal ou mesmo de cera e podem ser aplicados produtos desmoldantes (talco, grafite) para facilitar sua retirada de dentro do molde.
7. O que se deve fazer para conseguir um molde com qualidade?
Para a confecção do modelo que servirá para imprimir na forma de areia o formato da peça a ser fundida, geralmente é utilizada madeira, plásticos como o uretano, metais como o alumínio ou o ferro fundido. Muitas vezes, se utiliza a própria peça como modelo, porém esta passa por um processo de aumento tridimensional, geralmente com a aplicação de diversas camadas de tinta ou resina, por exemplo para compensar o efeito da contração da peça fundida após o seu resfriamento.
8. Cite e comente as principais propriedades do processo de fundição.
Existem diversos tipos de moldes de fundição. Alguns em areia, outros em gesso ou materiais refratários diversos, existem ainda moldes cerâmicos e metálicos, descartáveis, recicláveis, mecanizados, manuais, etc.
Areia: Consiste na elaboração do molde com areia úmida modelada pelo formato do modelo da peça a ser fundida.
Metálicos: Consiste em forçar o metal liquido sob pressão, a penetrar na cavidade do molde, chamado matriz.
9. Quais são e comente o passo a passo do processo de fundição.
· Confecção do modelo - Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato aproximado da peça a ser fundida. Esse modelo vai servir para a construção do molde e suas dimensões devem prever a contração do metal quando ele se solidificar bem como um eventual sobremetal para posterior usinagem da peça. Ele é feito de madeira, alumínio, aço, resina plástica e até isopor.
· . Confecção do molde - O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a peça desejada. Ele é feito de material refratário composto de areia e aglomerante. Esse material é moldado sobre o modelo que, após retirado, deixa uma cavidade com o formato da peça a ser fundida.
· Fusão - Etapa em que acontece a fusão do metal.
· Vazamento - O vazamento é o enchimento do molde com metal líquido.
· Desmoldagem - Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica dentro do molde, e que depende do tipo de peça, do tipo de molde e do metal (ou liga metálica), ela é retirada do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecânicos.
· Rebarbação - A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação, massalote e rebarbas que se formam durante a fundição. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas às do ambiente.
· Limpeza - A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da areia usada na confecção do molde. Geralmente ela é feita por meio de jatos abrasivos. FUND 
10. Em um processo de fundição, sabemos que a moldagem pode ser em areia ou em chapa metálica. Comente cada uma delas.
Molde em areia verde: Consiste na elaboração do molde com areia úmida modelada pelo formato do modelo da peça a ser fundida. É o método mais empregado na atualidade, serve para todos os metais. É especialmente apropriado para peças de tamanho pequeno e médio.Não é adequado para peças grandes, de geometria complexas, nem para acabamentos finos, pois ficam as marcas de corrugamento da areia, e sua tolerância dimensional é reduzida.
Molde em areia seca: Este tipo de molde se consolida em altas temperaturas (entre 200 e 300°C). Este método utilizado para aumentar a resistência mecânica e a rigidez do molde de fundição. Este processo permite a modelação de peças de grandes dimensões e geometrias complexas. A precisão dimensional é boa e o acabamento superficial é bom, pois o corrugamento das peças causado pela areia é bem menor.
Os processos que empregam moldes metálicos são:
Moldes permanente: A aplicação mais conhecida é a da fundição de "lingotes", ou seja, peças de forma regular, cilíndrica ou prismática, que irão sofrer posteriormente processamento mecânico. Os moldes nesse caso, serão chamados de "lingoteiras".
Fundição sob pressão: Consiste em forçar o metal liquido sob pressão, a penetrar na cavidade do molde, chamado matriz. Esta é metálica, portanto de natureza permanente e, assim pode ser usada inúmeras vezes, devido à pressão e a consequente alta velocidade de enchimento da cavidade do molde, o processo possibilita a fabricação de peças de formas bastante complexas e de paredes mais finas do que os processospor gravidade.
11. Defina areia de fundição.
As areias de fundição consistem principalmente em sílica limpa, de alta qualidade e tamanho uniforme, aglomerada para formar moldes para peças fundidas metálicas ferrosas (ferro e aço) e não ferrosas (cobre, alumínio e latão). O processo mais comum usado no setor de fundição é aquele realizado em moldes de areia.
12. No processo de fundição, o que vem ser massalote?
São reservas de metais previstas nos moldes para compensar a contração do material ainda líquido, ou seja, garantir o completo preenchimento da cavidade do molde.
13. Faça um croqui de um molde e de um modelo, para a fabricação de uma peça através do processo de fundição.
14. Cite as ligas metálicas que podem ser utilizadas em uma fundição.
Aço: Formado pela mistura de aproximadamente 98,5% de ferro, 0,5 a 1,7% de carbono e traços de silício, enxofre e oxigênio.
Aço Inox: Formado por 74% de aço, 18% de cromo e 8% de níquel. Por ser praticamente inoxidável, é usado em talheres, peças de carro, brocas, utensílios de cozinha e decoração.
Ouro 18 quilates: Liga formada por 75% de ouro, 13% de prata e 12% de cobre. Sua vantagem em relação ao ouro puro é que esse metal é macio e pode ser facilmente riscado.
Bronze: Formado por 67% de cobre e 33% de estanho. Sua principal propriedade é resistência ao desgaste, sendo muito usado para produzir sinos, medalhas, moedas e estátuas.
Latão: Mistura de 95 a 55% de cobre e de 5 a 45% de zinco. Devido a sua alta flexibilidade, ele é usado para produzir instrumentos musicais de sopro, como trompete, flauta, saxofone etc., além de também ser aplicado em peças de máquinas, produção de tubos, armas e torneiras.
Amálgama: Muito usada em obturações nos dentes, a amalgama é formada pela mistura de 70% de prata, 18% de estanho, 10% de cobre e 2% de mercúrio.
Liga wood (liga de Bismuto ou de metal fusível): Formado por 50% de bismuto, 27% de chumbo,13% de estanho e 10% de cádmio. Sua principal característica é a baixa temperatura de fusão (em torno de 68ºC).
Solda: Formada por 67% de chumbo e 33% de estanho, ela é usada em solda de contatos elétricos porque possui baixo ponto de fusão;
Magnalio Mistura de 90% de alumínio e 10% de magnésio. Por ser bastante leve, é usado em peças de aviões e de automóveis.
15. Quais são os tipos de fornos utilizados na fundição de ligas metálicas e comente cada um deles.
A fusão é feita em cadinhos de ferro, de aço ou de grafite, em fornos de revérbero ou em fornos elétricos.
O forno reverbero é projetado nas concepções estacionário ou com basculhamento hidráulico, sendo utilizado para efetuar processos de fusão/manutenção de lingotes e/ou sucatas constando de porta guilhotina para o carregamento, refratamento, sistema de aquecimento a gás e com seu controle automático de funcionamento e fabricado para capacidade de carga até 40 t.
O forno elétrico de fundição funciona como uma câmara de aquecimento e é responsável por derreter completamente os mais diferentes tipos de metais. De fácil manuseio e instalação, a sua estrutura permite a distribuição do calor de forma homogênea e uniforme, a fim de garantir a fundição completa do metal, seja ele cobre, alumínio, aço, aço inoxidável, entre outros.
16. Algumas peças fundidas, é preciso submeter a um Tratamento térmico. Defina Tratamento Térmico e qual a sua finalidade?
Tratamento térmico que consiste no aquecimento do aço a uma temperatura acima da zona crítica, seguido de resfriamento ao ar. O objetivo é refinar a granulação grosseira de peças de aço fundido, laminado ou forjado.
17. Defina usinagem e qual a sua finalidade?
É o ato, processo ou efeito de usinar, ou seja, um procedimento que tem o objetivo de dar forma a uma matéria-prima, através de ferramentas ou máquinas. A obtenção de peças em série e por um custo baixo é uma das finalidades da usinagem, além da criação de qualquer tipo de objeto a partir da um bloco sólido da matéria-prima.
18. Dentro do processo de fabricação mecânica, em que condições eu utilizo a usinagem?
 É utilizado quando a uma porção de material retirado pela ferramenta, que se caracteriza por apresentar forma irregular.
19. Qual a classificação dos processos de usinagem?
De um modo geral, as principais operações de usinagem podem ser classificadas em torneamento, aplainamento, fresamento, furação, brochamento e retificação.
20. Quais são os fundamentos de usinagem dos materiais?
O Estudo da usinagem é baseado na mecânica (cinemática, atrito e deformação), na termodinâmica (geração e propagação de calor) e nas propriedades dos materiais. Os processos de usinagem necessitam de um movimento relativo entre peça e ferramenta.
21. Fale sobre a cinemática dos processos de usinagem.
 Os processos e usinagem necessitam de um movimento relativo entre peças e ferramentas
22. Fale sobre as ferramentas utilizadas nos processos de usinagem e qual sua especificação e seleção?
23. Cite as ferramentas convencionais e não-convencionais utilizadas nos processos de usinagem. Comente cada uma delas.
· Aplainamento 
É feito na máquina-operatriz denominada plaina limadora ou plaina de mesa auxiliada por uma ferramenta monocortante. 
· Furação 
São utilizadas diferentes máquinas-operatrizes, que contam com o auxílio da broca, que é uma ferramenta multicortante.
· Usinagem a laser
Um dos processos não-convencionais mais difundidos no mercado mundial é a usinagem a laser ou microusinagem com laser. Trata-se de um processo térmico que possibilita a eliminação dos cavacos através de sua fusão e vaporização.
· Usinagem por jato d`água
A usinagem por jato d’água é também um processo de usinagem alternativo, mais utilizado para o corte de perfis em chapas. Nesse sistema se aplica jatos de água com grande pressão sobre o material a ser trabalhado, possibilitando se alcançar alta resolução de corte - muitas vezes superior às obtidas com outros processos convencionais.
24. O que você entende por usinabilidade?
Descreve todas as dificuldades que um material apresenta na sua usina. Usinabilidade pode ser definida como sendo a capacidade dos materais de peça em se deixarem usinar
25. Dentro dos processos de usinagem o que vem a ser material Dúctil e Frágil? Cite exemplos.
Dúctil é a propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta até o momento de sua fratura. (exemplos: cobre, aço macio e alumínio).
Frágil é classificado quando submetido a ensaio de tração não apresenta deformação plástica, passando da deformação elástica para o rompimento. (exemplos: concreto, vidro, cerâmica, gesso, cristal e etc.)