ATIVIDADE PRÁTICA - SELEÇÃO DE MATERIAIS

Prévia do material em texto

ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 
SELEÇÃO DE MATERIAIS 
 
 
 
 
 
 
Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença como 
parte da avaliação da Disciplina de Tecnologia dos Materiais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JAILTON DA SILVA SOBREIRA 
DELMIRO GOUVEIA, 17 DE MAIO DE 2020 
Sumário 
1. INTRODUÇÃO ......................................................................................... 3 
2. MATERIAL METÁLICO ........................................................................... 3 
3. MATERIAL POLIMÉRICO ....................................................................... 4 
4. MATERIAL CERÂMICO .......................................................................... 4 
5. SELEÇÃO DE MATERIAIS ..................................................................... 5 
6. REFERÊNCIAS ....................................................................................... 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O fogão é objeto de uso contínuo na maioria das casas, tendo em vista que o 
objeto contém todos os componentes a serem estudados, utilizaremos o fogão para 
análise dos matérias metálicos, cerâmicos e poliméricos. 
 O fogão em questão é da marca Esmaltec, modelo Bali 4076, de 4 (quatro) 
bocas, composto com forno a gás, 5 (cinco) manípulos de polímero plástico e vidro 
temperado na composição da tampa e da porta do forno, não possui acendimento 
automático. 
 
2. MATERIAL METÁLICO 
 
O aço inox ou aço inoxidável compõe o corpo do fogão além dos painéis de 
estufa do forno, apresenta propriedades físico-químicas superiores aos aços comuns, 
sendo a alta resistência a oxidação atmosférica sua principal característica. Os 
principais tipos de aços inoxidáveis são: ferríticos, austeníticos, martensíticos, 
endurecíveis por precipitação e duplex. 
O ferrítico é amplamente utilizado na fabricação de eletrodomésticos por ser 
resistente a corrosão e mais barato por não conter níquel. 
• FERRÍTICO: 
(Família normativa 430, 409 e 410S): possuem de 11 a 17% de cromo (Núcleo 
Inox) e menos que 0,3% de carbono (COST A). Não possui níquel e são mais 
econômicos. Os aços ferríticos possuem grande resistência a corrosão sob tensão e 
sua resistência pode ser aumentada por trabalho a frio. Apresenta fácil conformação, 
são magnéticos e soldáveis com alguns cuidados especiais. Aços como o 430, por 
exemplo, que não contêm níquel em sua composição, o que reduz seu custo. É 
utilizado na produção o de eletrodomésticos, moedas e talheres. São ligas Fe-Cr 
predominantemente ferríticas em qualquer temperatura até a sua fusão. Estrutura 
cristalina cubico de corpo centrado, que é o mesmo do ferro puro a temperatura 
ambiente. Os aços ferríticos são do tipo de baixo custo, mas tem limitada resistência 
à corrosão comparado com os austeníticos mais comuns. Da mesma forma são 
limitados na tenacidade, conformabilidade e soldabilidade em comparação aos 
austeníticos. 
 
3. MATERIAL POLIMÉRICO 
 
Os matérias poliméricos são encontrados nos pés do fogão, nos manípulos 
botões e suporte para portas do forno. 
O polipropileno ou polipropeno derivado do propeno ou propileno. A sua forma 
molecular é (C3H6)n. Principais propriedades: Elevada resistência química e a 
solventes; Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga; Boa resistência ao impacto 
acima de 15 °C; Boa estabilidade térmica. 
Polipropileno (PP) ou polipropeno é um polímero termoplástico pertencente 
ao grupo das poliolefinas, produzido a partir da polimerização por adição do 
monômero propileno. O polipropileno possui propriedades muito semelhantes às do 
polietileno, mas a adição do radical orgânico metil no geral melhora propriedades 
mecânicas e térmicas e diminui a resistência térmica do polipropileno. As 
propriedades do polipropileno dependem do seu peso molecular e distribuição do peso 
molecular, cristalinidade, tipo e proporção do monômero e de sua taticidade. O arranjo 
isotático, por exemplo, no qual os grupos metil estão orientados para um lado da 
cadeia de carbonos, cria um maior grau de cristalinidade do polipropileno, resultando 
em um material mais duro e mais resistente à fluência do que um polipropileno 
sindiotático ou atático. 
A densidade do polipropileno é em torno de 0.895 g/cm³ (estado amorfo) e 
0.92 g/cm³ (estado cristalino) considerado assim, um polímero de baixa densidade, 
com temperatura de transição vítrea de aproximadamente -20°C e de fusão variando 
de 130 à 171°C. Sendo predominantemente de configuração isotática, pode atingir um 
grau de cristalinidade de até 70%, o que confere ao polímero elevada resistência à 
tração, rigidez e dureza e resistência à fadiga mecânica. 
 
4. MATERIAL CERÂMICO 
 
O vidro geralmente é frágil, quebra- se com facilidade. O vidro comum se 
obtém por fusão em torno de 1250 °C de dióxido de silício, (SiO2), carbonato de sódio 
(Na2CO3) e carbonato de cálcio (CaCO3). 
O vidro temperado é o vidro que passou por tratamento térmico (têmpera) ou 
químico para modificar suas características como a dureza e resistência mecânica. O 
vidro temperado é mais rígido, tem maior resistência térmica e se estilhaça em 
pequenos fragmentos quando é danificado. No fogão o vidro temperado compõe a 
mesa e a porta do forno a gás. 
O processo térmico de temperatura melhora consideravelmente as 
propriedades do produto, conferindo ao vidro temperado uma resistência muito maior 
que a do vidro comum. A finalidade da têmpera é estabelecer tensões elevadas de 
compressão nas zonas superficiais do vidro, e correspondentes altas tensões de 
tração no centro do mesmo. 
Experiências levadas a efeito com uma chapa de temperado liso de 6 mm de 
espessura, demonstram que suporta o impacto de uma esfera de aço de 1 kg deixada 
cair livremente da altura de 2,00 m. 
 
5. SELEÇÃO DE MATERIAIS 
 
A proposta de troca de materiais refere-se ao polímero plástico utilizado na 
composição do fogão. A ideia inicial é a troca das peças plásticas de Polipropileno por 
um polímero plástico em comum a todos os componentes (manípulos para fogão, pés, 
apoios para os fornos) que seria o Policarbonato. 
Os policarbonatos são polímeros de cadeia longa, formados por grupos 
funcionais unidos por grupos carbonato. São moldáveis quando aquecidos, sendo por 
isso chamados termoplásticos. Como tal, estes plásticos são muito usados atualmente 
na moderna manufatura industrial e no design. O policarbonato é um material plástico 
feito a partir de poliésteres e polímeros de cadeia longa, sua construção e moldagem 
é feita por meio de calor de alta temperatura, tendo como principal característica o fato 
de ser um material com excelente transparência e durabilidade. O policarbonato é 
comercializado nas mais diversas cores e formatos, o que permite que ele seja 
facilmente um substituto de diversos materiais. O policarbonato é considerado um dos 
materiais mais resistentes do mercado, já que aguenta altos impactos. Suas 
propriedades incluem “retardância à chama”, alta resistência térmica, o mesmo atua 
com o um limitador para possíveis acidentes ocasionados pelo uso do fogão, que 
envolvam fogo ou altas temperaturas, tornado o produto mais seguro e garantindo 
maior confiabilidade em caso de acidentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
Aços inoxidáveis: tipos, propriedades, microestruturas. Disponível em: < 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4366975/mod_resource/content/0/aula09-
a%C3%A7o_inoxid%C3%A1vel.pdf >. Acesso em: 17 de maio de 2020. 
 
Policarbonato. Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Policarbonato >. Acesso 
em: 17 de maio de 2020. 
 
Polipropileno. Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Polipropileno >. Acesso 
em: 17 de maio de 2020. 
 
Vidro Temperado. Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Vidro_temperado>. 
Acesso em: 17 de maio de 2020.