FABRICAÇÃO MECANICA EXERCÍCIO I

Prévia do material em texto

Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - ICET
Campus Manaus
	Curso: Engenharia Mecânica Disciplina: Fabricação mecanica Professor: Reinaldo Alves
 Lista de Exercício I
	Data
	
Nome do aluno: Selton de Oliveira Dellapicola
	
RA: N333537
	
Turma: EM5Q34
	
Assinatura do aluno: Selton de Oliveira Dellapicola
	Nota:
FABRICAÇÃO MECÂNICA – EXERCÍCIO I
R= Essa atividade é classificada conforme seu foco de atuação, sendo ramificada em três grandes conjuntos: indústrias de bens de produção, indústrias de bens intermediários e indústrias de bens de consumo.
O que você entende por um Processo de Fabricação? 
1. Cite a áreas que compõem uma indústria.
2. 
R= Um processo é um conjunto de causas e condições que repetidamente vêm juntas numa série de etapas para transformar entradas (inputs) em resultados (outputs). Em qualquer sistema de produção, todo o trabalho pode ser visto como um processo ou um subsistema (um grupo de processos)
3. Cite os Processos de Fabricação e suas respectivas Normas Técnicas.
R= FUNDIÇÃO- 
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”). Além desses processos, em menor escala também são utilizados os processos de fundição centrífuga, fundição de precisão (“investiment” ou cera perdida), moldagem em gesso (“plaster”) e a moldagem em casca (“shell molding”). A escolha do processo a ser utilizado depende de vários fatores, sendo que muitos aspectos do projeto serão influenciados pelo método de fundição. Os fatores técnicos são o tamanho e a forma da peça, as características da liga tais como as propriedades físicas e mecânicas, as espessuras máxima e mínima de cada seção, a complexidade do desenho da peça, as tolerâncias dimensionais e o tipo de acabamento. Os fatores econômicos são o número de peças idênticas a serem produzidas, a possibilidade de repetição de encomendas e os custos relativos de usinagem e acabamento das peças produzidas pelos diferentes processos.
USINAGEM.
A usinagem é a operação que se segue à fundição, com o objetivo de eliminar rebarbas e excessos de metal na peça fundida e também ajustar as dimensões da peça às especificações do produto final.
A seguir serão abordas as propriedades mais importantes das ligas de alumínio no que diz respeito às características da usinagem dessas ligas.
Densidade: com uma densidade três vezes menor do que a dos aços e do latão, as ligas de alumínio permitem operações com velocidades bem mais elevadas e com menor desgaste do equipamento. Como os esforços inerciais são menores, é possível realizar mudanças de velocidade e manobras rápidas com menor vibração do conjunto, o que favorece a obtenção de um bom acabamento superficial. O aproveitamento de material durante a usinagem é três vezes maior no caso do alumínio, sendo assim o custo de usinagem por peça de alumínio é sempre inferior ao da usinagem do latão e em alguns casos, quando a velocidade de corte for essencial, por exemplo, o custo de usinagem do alumínio pode ser inferior ao custo de usinagem do aço.
Ponto de fusão: a temperatura de fusão das ligas de alumínio, situada entre 650 e 700 ºC pode ser atingida na interface de contato peça-cavaco-ferramenta, o que pode levar à soldagem por fusão do alumínio à ferramenta, “empastando” a mesma. Neste caso devem ser usados recursos para reduzir o atrito e refrigerar a peça.
RECICLAGEM
Atualmente uma parte significativa das cargas de fundição (material a ser fundido para fabricar as ligas) é constituída por “sucata” (material reaproveitado). No caso das latas utlizadas como embalagem de bebidas carbonatadas o índice de reaproveitamento chega próximo a 90 % em países como Brasil, Japão e outros. A reciclagem permite reduzir significativamente os custos de fabricação, principalmente no que se refere aos custos de energia, que são drasticamente reduzidos, assim como tem impactos muito positivos do ponto de vista ecológico, com redução significativa da contaminação do meio ambiente por lixo. E nos últimos anos os índices de reciclagem de ligas de alumínio têm crescido muito, razão pela qual abordaremos nesta seção alguns aspetos técnicos e mesmo econômicos da reciclagem das ligas de alumínio.
 EXTRUSÃO.
O processo de extrusão consiste na transformação de um tarugo cilíndrico em um perfil estrutural, através da compressão do tarugo de alumínio contra uma matriz que contém um orifício através do qual escoa o alumínio, que tem assim seu diâmetro reduzido, transformando-se em um perfil, que pode ter diferentes tipos de aplicação em diversos tipos de produtos.
Existem três tipos principais de processo de extrusão: o mais comum e tradicional é a chamada extrusão direta, no qual o tarugo é comprimido contra uma matriz estática, através de cujo orifício o metal escoa transformando-se em perfil. Na extrusão indireta o tarugo estático é comprimido por uma matriz móvel através de cujo orifício o metal escoa. Na extrusão com força de atrito ativa, o container move-se com velocidade superior à do tarugo, porém a matriz é estática, de modo que a força de atrito entre o container e o tarugo tem o mesmo sentido do movimento do container e do tarugo, ao contrário da extrusão direta, na qual a força de atrito tem sentido oposto ao do movimento do tarugo.
Laminação
Juntamente com a extrusão, a laminação é um dos mais importantes processos mecânicos de fabricação de ligas de alumínio, podendo levar à produção de semi-elaborados sob a forma de chapas e tiras, que podem ser utilizadas industrialmente, ou serem usadas como matéria-prima para os chamados processo de conformação de chapas, como o embutimento, a estampagem e o estiramento. Inicialmente serão apresentadas definições básicas de laminação, laminação a quente e laminação a frio, e em seguida serão abordados os aspectos principais da laminação a quente e da laminação a frio das ligas de alumínio.
Laminação: processo de deformação plástica dos metais no qual o material passa entre rolos, com altas tensões compressivas devido à ação de prensagem dos rolos, e com tensões cisalhantes superficiais resultante da fricção entre os rolos e o metal. Laminação a quente: etapa inicial do processo de laminação no qual o material é aquecido a uma temperatura elevada (no caso de ligas de alumínio entre 400 e 500 ºC) para que seja realizado o chamado desbaste dos lingotes ou placas fundidas. Laminação a frio: etapa final do processo de laminação que tem por objetivo o acabamento do metal, no qual o mesmo, inicialmente recebido da laminação a quente como chapa grossa, tem sua espessura reduzida para valores bem menores, normalmente à temperatura ambiente.
Anodização
Entende-se como anodização um processo de acabamento superficial aplicado aos produtos de ligas de alumínio, geralmente extrudados, eventualmente também laminados, que consiste em aumentar a espessura da camada superficial de óxido de alumínio, que por ser muito aderente e proteger o material contra a ação corrosiva do ambiente, ao ter sua espessura aumentada permite o aumento da resistência à corrosão, além de um excelente acabamento superficial, essencial no caso dos perfis de liga de alumínio 6060 e 6063 usados com fins arquitetônicos.
A oxidação anódica consiste em colocar a peça de alumínio como anodo numa célula com eletrólito com baixo pH e promover assim o reforço da camada oxidada. A espessura da camada anodizada varia entre 4 e 100 micra e influi na dureza, na resistência à corrosão e na capacidade de isolamento elétrico, entre outras propriedades. Essa película anodizada é ainda capaz de absorver corantes, lubrificantes, tintas, lacas e etc.
A dureza da película é muito influenciada pela tensão de anodização, aumentando com o aumento da mesma. No que se refere à estrutura da camada anodizada, esta é constituída inicialmente por óxidos de alumínio amorfos, que têm sua cristalinidade gradativamente aumentada com o envelhecimento progressivo. A camada não é uniformee sim estratificada e depois de formada pode ser modificada por aquecimento, colorimento, selagem dos poros em água quente ou com determinadas soluções.
Os eletrólitos de anodização podem conter: ácido crômico, ácido oxálico e ácido sulfúrico.
Soldagem
Aqui a ênfase não será dada à descrição dos processos de soldagem de alumínio, que não faz parte do escopo deste trabalho, mas sim aos efeitos das diversas condições de soldagem dos principais processos sobre as características e propriedades das ligas de alumínio, ou seja as principais aspectos da soldabilidade das ligas de alumínio.
A seguir apresentamos uma resenha dos principais tipos de defeitos de solidificação e alterações microestruturais presentes em ligas de alumínio (principalmente Al-Mg-Si) soldadas por diferentes processos. Posteriormente serão abordadas as características específicas do processo de soldagem por centelhamento e suas conseqüências sobre as propriedades do material.
Defeitos de solidificação:
Os principais tipos de defeitos de solidificação encontrados em ligas de alumínio soldadas são : porosidade, falta de penetração, fusão incompleta, trincas, reforço excessivo do cordão de solda, desalinhamento e alterações e alterações microestruturais [52,53].
Porosidade
As ligas de alumínio em geral apresentam acentuada tendência ao aparecimento de porosidade na junta soldada, a qual pode ser tolerada caso o tamanho (diâmetro médio) dos poros não seja elevado e os mesmos não estejam alinhados ou interligados (o que favorece o surgimento de trincas), o que depende dos requisitos necessários para o uso de um determinado produto : a porosidade é ainda mais nociva em condições de carregamento dinâmico 
4. Em um Processo de Produção quais os documentos necessários para a produção de um produto?
R= A documentação de produção consiste nas certificações da indústria para qualquer empresa envolvido na conclusão dos testes de validação. Tal documentação é válida tanto para uma empresa de teste interno, quanto para instalações de teste externas, contratadas para validação ou testes de certificação de materiais.
5. Em um Processo de Usinagem o que você entende opo CAVACO?
R= Cavaco é o termo utilizado para designar os pedaços de material removidos da peça durante o processo de Usinagem, promovido pela ação de uma ferramenta. Os cavacos são caracterizados pelo formato irregular, e podem ser contínuos e fragmentados, ocorrendo às vezes em padrões helicoidais, espirais, fitas ou lascas.
6. Defina o Processo de Fundição.
R= 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”). Além desses processos, em menor escala também são utilizados os processos de fundição centrífuga, fundição de precisão (“investiment” ou cera perdida), moldagem em gesso (“plaster”) e a moldagem em casca (“shell molding”). A escolha do processo a ser utilizado depende de vários fatores, sendo que muitos aspectos do projeto serão influenciados pelo método de fundição. Os fatores técnicos são o tamanho e a forma da peça, as características da liga tais como as propriedades físicas e mecânicas, as espessuras máxima e mínima de cada seção, a complexidade do desenho da peça, as tolerâncias dimensionais e o tipo de acabamento. Os fatores econômicos são o número de peças idênticas a serem produzidas, a possibilidade de repetição de encomendas e os custos relativos de usinagem e acabamento das peças produzidas pelos diferentes processos.
7. O que você entende por Processo de Conformação? Cite e defina cada um deles.
R= Conformação 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.
8. O que você entende por processo de Estampagem? Cite e defina cada um deles.
R= É o processo de fabricação de peças, através do corte ou deformação de chapas em operação de prensagem a frio. As operações de estampagem podem ser resumidas em três básicas: corte, dobramento e embutimento ou repuxo.
9. Qual a classificação dos Processos de Usinagem? Cite cada um deles.
R= USINAGEM - operação que confere à peça: forma, dimensões ou acabamento superficial, ou ainda uma combinação destes, atravéz da remoção de material sob a forma de cavaco. 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.
Dentro do campo da mecânica, a usinagem também é utilizada como alternativa para reparações e remates de acessórios metálicos ou de outros materiais.
 Usinagem Convencional Não Convencional •Torneamento •Fresamento •Furação •Aplainamento •Mandrilamento •Retificação •Jato D´água •Jato Abrasivo •Eletroquímica •Eletroerosão •Feixe de Elétrons •Laser •Plasma
10. Defina TORNEAMENTO e como se divide quanto a forma da trajetória?
R= Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo;
11. No processo de Torneamento defina PERFILAMENTO.
O perfilamento é usado para usinar canais complexos. O acesso aos canais muitas vezes pode ser um desafio. O acabamento superficial e a integridade da superfície são fatores importantes. Por exemplo, muitas peças de motor aeroespacial contêm canais complexos com acesso difícil e a precisam de acabamento superficial excepcional. O formato e o material (geralmente materiais difíceis de trabalhar) destas peças tornam a usinagem de canais a melhor solução. 
12. Defina torneamento AXIAL, CURVILÍNEO, CILÍNDRICO EXTERNO, SANGRAMENTO e FACEAMENTO. Mostre cada um deles através de um croqui.
· AXIAL : Quando o torneamento cilíndrico visa obter na peça um detalhe circular, na fase perpendicular ao eixo principal de rotação da máquina, o torneamento é denominado sangramento axial.
· CURVILÍNEO: é o processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória curvilínea.
	
· CILÍNDRICO EXTERNO: Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória paralela ao eixo principal de rotação da máquina. 
· SANGRAMENTO: Quando o torneamento cilíndrico visa obter na peça um detalhe circular, na face perpendicular ao eixo principal de rotação da máquina, o torneamento é denominado sangramento axial e quando visa obter um canal ou secionar a peça radialmente, o torneamento é denominado sangramento radial.
· FACEAMENTO: NO FACEAMENTO, O AVANÇO RADIAL É O MOVIMENTO PREDOMINANTE.
13. Defina FURAÇÃO e cite sua subdivisão. Mostre cada um deles através de um croqui
O processo de furação é um dos processos de maquinação mais utilizados na indústria manufatureira. A furação divide-se nas operações: 
a. Furação em cheio: Processo de furação destinado à abertura de um furo cilíndrico numa peça, removendo todo o material compreendido no volume do furo final, na forma de cavaco
14. Defina FRESAMENTO. Cite e defina cada um deles.
· FRESAMENTO: Operação de usinagem na qual a ferramenta (fresa) apresenta arestas cortantes ao redor do seu eixo, girando com movimento uniforme (rotacional) para arrancar o cavaco. A ferramenta possui uma ou mais arestas de corte, e o movimento de corte é realizado pela ferramenta. Segundo a posição do eixo-árvore da máquina-ferramenta, o fresamento pode ser classificado em: • Fresamento horizontal; Fresamento vertical; Fresamento inclinado.
· Fresamento tangencial: é uma operação na qual os dentes ativos estão na superfície cilíndrica da ferramenta, o eixo da fresa é paralelo à superfície que está sendo gerada. Neste caso, as fresas são chamadas cilíndricas ou tangenciais
· Fresamento frontal: é uma operação na qual os dentes ativos da fresa estãona superfície frontal da ferramenta, o eixo da fresa é perpendicular à superfície gerada. Neste caso, as fresas são chamadas de frontais ou de topo.
15. O que você entende por APLAINAR? Qual a sua divisão? Mostre através de croqui.
APLAINAR: é uma operação de usinagem que utiliza uma plaina, equipamento que corta o material usando uma ferramenta de corte com movimentos de alternativos montada sobre um torpedo. Sua principal função é remover irregularidades da superfície plana.
16. Defina SERRAMENTO e LIMAGEM.
· SERRAMENTO: Operação que consiste em cortar, abrir fenda e iniciar ou abrir rasgos em um material, executada com serra ou serrote. A serra manual é uma ferramenta composta de um arco de aço-carbono, onde deve ser montada uma lâmina de aço-rápido ou aço carbono dentada. As lâminas das serras ainda podem possuir dentes travados alternadamente, cuja finalidade é facilitar o movimento da serra e reduzir seu atrito com a peça.
· LIMAGEM: Operação que tem por finalidade desgastar, raspar ou polir um material mediante a ação uma lima. A lima é uma ferramenta de aço temperado em cujas faces existem dentes cortantes, obtidos por fresamento ou por conformação. As limas podem ser classificada quanto ao serrilhado (lima bastarda, lima murça), à seção e ao comprimento. Estes diferentes tipos de serrilhados determinam a rugosidade da superfície da peça de trabalho.
17. Defina RETIFICAÇÃO e qual a sua subdivisão?
Processo de usinagem em que se remove material da peça estabelecendo-se em contato entre a peça e uma ferramenta abrasiva chamada rebolo, que gira em alta velocidade em torno do seu próprio eixo, além de poder executar movimento de translação. A peça a retificar também pode movimentar-se. O processo é de alta precisão e proporciona grau de acabamento superior (polimento). E a sua subdivisão compreende-se em retifica plana, cilíndrica universal e Centerles
18. Defina BRUNAMENTO / LAPIDAÇÃO / TAMBORAMENTO / JAETAMENTO / BROXAMENTO.
BRUNAMENTO: é um processo de usinagem por abrasão após mandrilhamento, torneamento, fresamento, retificação interna etc, proporcionando uma geometria precisa do furo e bom acabamento superficial.
LAPIDAÇÃO: é uma técnica para se modelar um material, geralmente uma pedra preciosa, mas também se aplica a metais e outros materiais.
LAPIDAÇÃO: Operação de usinagem na qual as peças são colocadas no interior de um tambor rotativo, junto, ou não, a materiais especiais, para serem rebarbadas ou receberem acabamento.
JAETAMENTO: O uso de jato de areia, óxido de alumínio ou granalha de aço para a limpeza da superfície que recebe o material metalizado tem a função de remover todas as impurezas na superfície do substrato evitando formação de óxidos para não prejudicar a aderência.
BROXAMENTO: Operação que consiste em arrancar linear e progressivamente cavaco da superfície de um corpo, mediante uma sucessão ordenada de fios de corte. ... O grau de acabamento do brochamento é superior. O processo é caro devido ao custo da ferramenta. O brochamento pode ser interno ou externo.
19. O que você entende por REMOÇÃO QUÍMICA e aonde se aplica?
REMOÇÃO QUÍMICA: São Processos baseados na corrosão controlada de camadas do material da peça. E se aplica é um meio de usinar os metais pela sua dissolução, dissolução em uma solução agressiva, ácida ou básica, enquanto a usinagem eletroquímica funciona por remoção e transporte, átomo por átomo, do metal usinado, mergulhado numa solução eletrolítica.
20. Cite os processos de REMOÇÃO QUÍMICA.
As principais etapas do processo de remoção química são:
· Preparação da superfície do metal
Preparação da superfície do metal: A superfície do metal, que ficará coberta durante a usinagem, deve ser cuidadosamente limpa e desengordurada. Às vezes, é necessário submetê-la a um leve ataque corrosivo. Isso proporciona uma boa aderência da máscara, durante a usinagem, principalmente quando feita de resinas fotossensíveis
· Confecção da máscara e revestimento da peça
Diversos materiais podem ser empregados na confecção de máscaras, tais como: borracha, plásticos, resinas fotossensíveis, vernizes etc. O importante é que esses materiais resistam à solução agressiva utilizada, apresentem boa aderência à peça, o tempo suficiente para obter o resultado desejado e possam ser recortados nas dimensões estabelecidas.
· usinagem química propriamente dita e
Neste estágio, realiza-se a dissolução das partes das peças que devem desaparecer. A solução agressiva é colocada em contato com o metal, e a dissolução se processa até ser atingido o equilíbrio químico. As soluções cáusticas (para alumínio e aço) e ácidas (para níquel e cobre) são agentes corrosivos típicos.
· Limpeza
Esta operação consiste em livrar a peça das máscaras aplicadas. Terminada a usinagem, deve ser feito um escovamento mecânico da peça, seguido de um banho. Quando a fragilidade da peça não permite um escovamento mecânico, pode-se recorrer a ação dos ultra-sons.