Processos de FabricaçãoMecânica e Metrologia

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PROCESSOS DE 
FABRICAÇÃO 
MECÂNICA E 
METROLOGIA
Professor Esp. Marcos Antonio Pintor Junior
GRADUAÇÃO
Unicesumar
C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ. Núcleo de Educação a 
Distância; JUNIOR, Marcos Antonio Pintor. 
 
 Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia. Marcos 
Antonio Pintor Junior. 
 Maringá-Pr.: UniCesumar, 2017. Reimpresso em 2019.
 147 p.
“Graduação - EaD”.
 
 1. Processos 2. Fabricação . 3. Mecânica 4. EaD. I. Título.
ISBN 978-85-459-0978-1
CDD - 22 ed. 670
CIP - NBR 12899 - AACR/2
Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário 
João Vivaldo de Souza - CRB-8 - 6828
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NEAD - Núcleo de Educação a Distância
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Editoração
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Qualidade Textual
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Ilustração
Marta Sayuri Kakitani
Marcelo Yukio Goto
Em um mundo global e dinâmico, nós trabalhamos 
com princípios éticos e profissionalismo, não so-
mente para oferecer uma educação de qualidade, 
mas, acima de tudo, para gerar uma conversão in-
tegral das pessoas ao conhecimento. Baseamo-nos 
em 4 pilares: intelectual, profissional, emocional e 
espiritual.
Iniciamos a Unicesumar em 1990, com dois cursos 
de graduação e 180 alunos. Hoje, temos mais de 
100 mil estudantes espalhados em todo o Brasil: 
nos quatro campi presenciais (Maringá, Curitiba, 
Ponta Grossa e Londrina) e em mais de 300 polos 
EAD no país, com dezenas de cursos de graduação e 
pós-graduação. Produzimos e revisamos 500 livros 
e distribuímos mais de 500 mil exemplares por 
ano. Somos reconhecidos pelo MEC como uma 
instituição de excelência, com IGC 4 em 7 anos 
consecutivos. Estamos entre os 10 maiores grupos 
educacionais do Brasil.
A rapidez do mundo moderno exige dos educa-
dores soluções inteligentes para as necessidades 
de todos. Para continuar relevante, a instituição 
de educação precisa ter pelo menos três virtudes: 
inovação, coragem e compromisso com a quali-
dade. Por isso, desenvolvemos, para os cursos de 
Engenharia, metodologias ativas, as quais visam 
reunir o melhor do ensino presencial e a distância.
Tudo isso para honrarmos a nossa missão que é 
promover a educação de qualidade nas diferentes 
áreas do conhecimento, formando profissionais 
cidadãos que contribuam para o desenvolvimento 
de uma sociedade justa e solidária.
Vamos juntos!
Pró-Reitor de 
Ensino de EAD
Diretoria de Graduação 
e Pós-graduação
Seja bem-vindo(a), caro(a) acadêmico(a)! Você está 
iniciando um processo de transformação, pois quando 
investimos em nossa formação, seja ela pessoal ou 
profissional, nos transformamos e, consequentemente, 
transformamos também a sociedade na qual estamos 
inseridos. De que forma o fazemos? Criando oportu-
nidades e/ou estabelecendo mudanças capazes de 
alcançar um nível de desenvolvimento compatível com 
os desafios que surgem no mundo contemporâneo. 
O Centro Universitário Cesumar mediante o Núcleo de 
Educação a Distância, o(a) acompanhará durante todo 
este processo, pois conforme Freire (1996): “Os homens 
se educam juntos, na transformação do mundo”.
Os materiais produzidos oferecem linguagem dialógica 
e encontram-se integrados à proposta pedagógica, con-
tribuindo no processo educacional, complementando 
sua formação profissional, desenvolvendo competên-
cias e habilidades, e aplicando conceitos teóricos em 
situação de realidade, de maneira a inseri-lo no mercado 
de trabalho. Ou seja, estes materiais têm como principal 
objetivo “provocar uma aproximação entre você e o 
conteúdo”, desta forma possibilita o desenvolvimento 
da autonomia em busca dos conhecimentos necessá-
rios para a sua formação pessoal e profissional.
Portanto, nossa distância nesse processo de cresci-
mento e construção do conhecimento deve ser apenas 
geográfica. Utilize os diversos recursos pedagógicos 
que o Centro Universitário Cesumar lhe possibilita. 
Ou seja, acesse regularmente o Studeo, que é o seu 
Ambiente Virtual de Aprendizagem, interaja nos fóruns 
e enquetes, assista às aulas ao vivo e participe das dis-
cussões. Além disso, lembre-se que existe uma equipe 
de professores e tutores que se encontra disponível para 
sanar suas dúvidas e auxiliá-lo(a) em seu processo de 
aprendizagem, possibilitando-lhe trilhar com tranqui-
lidade e segurança sua trajetória acadêmica.
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Professor Esp. Marcos Antonio Pintor Junior
Engenheiro Mecânico, formado pela Universidade de Taubaté, com 
especialização em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de 
Maringá, na área de manutenção de usinas de etanol e açúcar (2008), 
especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho, também pela 
Universidade Estadual de Maringá (UEM), com ênfase em NR-13 (Caldeiras, 
Vasos de Pressão e Tubulações). Atuei por três anos como coordenador de 
cursos da área de metal mecânica e eletrotécnica da Escola SENAI – Unidade 
Cianorte, onde ministrei aulas de mecânica, desenho técnico mecânico e 
segurança do trabalho. Possuo especialização em Docência Profissional pelo 
SENAI Cetiqt (Rio de Janeiro). Sou proprietário de um escritório de Engenharia 
Mecânica, onde realizo trabalhos de inspeção em vasos de pressão, caldeiras 
e equipamentos mecânicos. Tenho experiência de trabalho em usinas de 
etanol, empresas produtoras de tubos de aço, empresas de cadeados e 
empresas automobilísticas. Também atuo em perícias como perito judicial e 
assistente técnico.
Link Lattes: http://lattes.cnpq.br/1307558573404062 
SEJA BEM-VINDO(A)!
Planejado para ser utilizado como um suporte para a disciplina de Processos de Fabri-
cação Mecânica e Metrologia durante o curso de Engenharia de Produção, este livro foi 
fundamentado em bases literárias conceituadas e por conhecimentos técnicos adquiri-
dos pelo autor, com o objetivo de fornecer conhecimentos e referências necessárias e 
valiosas para os estudantes em suas futuras profissões, considerando sua imersão nas 
áreas ligadas aos projetos, a transformação e a fabricação.
Abrangendo uma grande área dos Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia, este 
livro proporciona um entendimento e uma visão dos principais métodos de transforma-
ção encontrados nas indústrias, explicados de maneira simples, por meio de linguagem 
acessível e com exemplos práticos do cotidiano, a fim de mostrar ao aluno(a) a presença 
constante desses processos, em seus mais variados estágios da transformação.
Os conteúdos abordados foram selecionados e apresentados de tal maneira que os co-
nhecimentos adquiridos na unidade anterior são direta ou indiretamente necessários 
aos conceitos propostos na unidade seguinte. Estes conteúdos, postos de forma grada-
tiva, representam algumas das áreas de estudo dos processos de fabricação mecânica e 
metrologia. De forma geral, buscou-se detalhar igualmente todos os tópicos, procuran-
do enfatizar a importância de cada conteúdo à essa disciplina.
Ao final de cada unidade, as atividades de estudo visam ao aprimoramento do apren-
dizado dos temas abordados e as leituras complementares foram selecionadas com o 
objetivo de levar o(a) aluno(a) a reflexõessobre aplicações práticas de cada tópico em 
sua futura atividade profissional. O material complementar fornece fontes alternativas 
que abordam de formas diferentes as discussões envolvidas em cada unidade, com o 
objetivo de estimular a interpretação e a curiosidade do(a) aluno(a) ao conhecimento 
técnico-científico.
Convido-o(a) a mergulhar no universo dos processos de fabricação mecânica e metro-
logia e suas variadas formas, para tornar possível a compreensão, o esclarecimento e a 
resolução de problemas do nosso cotidiano!
APRESENTAÇÃO
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA E 
METROLOGIA
SUMÁRIO
09
UNIDADE I
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
15 Introdução 
16 Os Plásticos 
21 A Injeção de Plásticos 
24 Os Metais e Suas Ligas 
33 As Propriedades dos Metais 
37 Considerações Finais 
43 Referências 
44 Gabarito 
UNIDADE II
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM
47 Introdução
48 Introdução aos Processos de Fabricação 
49 Introdução ao Processo de Fabricação por Usinagem 
51 Processo de Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
60 Processo de Usinagem Com Ferramenta de Geometria não Definida 
65 Processos de Usinagem Especiais 
71 Considerações Finais 
76 Referências 
77 Gabarito 
SUMÁRIO
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UNIDADE III
O PROCESSO DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA
81 Introdução
82 O Processo de Forjamento 
84 O Processo de Extrusão 
87 O Processo de Laminação 
89 O Processo de Trefilação 
91 O Processo de Estampagem 
94 Considerações Finais 
99 Referências 
100 Gabarito 
UNIDADE IV
A METALURGIA DO PÓ
103 Introdução
104 Introdução ao Processo de Metalurgia do Pó 
106 A Produção dos pós Metálicos 
108 O Processo de Prensagem e Sinterização Convencional 
113 Os Materiais e Produtos da Metalurgia do Pó 
116 Considerações Finais 
121 Referências 
122 Gabarito 
SUMÁRIO
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UNIDADE V
COMANDO NUMÉRICO COMPUTADORIZADO
125 Introdução
126 Introdução aos Comandos Numéricos Computadorizados 
130 Os Sistemas de Coordenadas 
134 Parâmetros Gerais de Posicionamento 
136 Programação da Peça no CNC 
140 Considerações Finais 
145 Referências 
146 Gabarito 
147 CONCLUSÃO
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Professor Esp. Marcos Antonio Pintor Junior
O PROCESSO DE 
FABRICAÇÃO
Objetivos de Aprendizagem
 ■ Conhecer os materiais plásticos e metais utilizados nos processos de 
fabricação.
 ■ Aprender sobre suas características e propriedades.
 ■ Apresentar os principais processos de fabricação.
 ■ Identificar as principais características das propriedades dos metais.
Plano de Estudo
A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade:
 ■ Os plásticos
 ■ A injeção de plásticos
 ■ Os metais e suas ligas
 ■ As propriedades dos metais
INTRODUÇÃO
Prezado(a) aluno(a).
Esta obra foi idealizada com o objetivo de transmitir, com simplicidade e 
clareza, os conhecimentos sobre a natureza dos metais e não metais e também 
dos processos de fabricação e sua aplicabilidade nas variadas áreas da engenha-
ria. É sabido que, ao longo da história, a sociedade desenvolveu novas técnicas 
e novos processos de fabricação para suprir sua necessidade no uso dos mate-
riais metálicos e não metálicos.
Ao utilizar uma peça, seja ela de metal ou constituída de um polímero 
qualquer, por exemplo, nos deparamos com algumas técnicas ou processos de 
fabricação. Talvez, para a maioria das pessoas, esses processos não sejam percep-
tíveis no dia a dia, contudo, para quem busca formação na área, tal compreensão 
é imensurável. Entender de onde surge o material e como foi processado, con-
tribuirá na decisão final de sua aplicabilidade. Assim, abordaremos, no primeiro 
momento, os plásticos e o modo de injeção plástica, com o uso de uma máquina 
-ferramenta denominada injetora, e logo passaremos para os metais. Falaremos 
sobre as ligas metálicas, explicando a aplicabilidade de algumas dessas ligas, nor-
malmente as mais utilizadas no dia a dia. Por fim, comentaremos sobre algumas 
propriedades dos metais e das ligas metálicas.
Veja que entender os processos de fabricação é compreender as proprieda-
des de cada material e que há diferentes tipos de plásticos e de metais e que suas 
aplicabilidades dependem muito de cada propriedade. É importante compreen-
der a importância da escolha do processo de fabricação adequado e dos fatores 
envolvidos nos processos de fabricação e sua relação com o produto final. Este 
livro o(a) ajudará a compreender melhor algumas destas propriedades e alguns 
conceitos fundamentais que permeiam os metais e os plásticos, durante e após 
os processos de fabricação.
Boa leitura!
Introdução
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O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
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OS PLÁSTICOS
Conhecido popularmente como plástico, os polímeros possuem sua palavra 
originária do grego “poli” πολύ (muitos) e “meros” μέρος (partes). Um polí-
mero é uma união de muitas moléculas. Passatore (2013) explica que, quando as 
moléculas se tornam muito grandes, contendo um número de átomos encade-
ados superior a uma centena, podendo atingir valor ilimitado, as propriedades 
dessas moléculas ganham características próprias, gerais, e se chamam, então, 
macromoléculas. Essa macromolécula, formada por um composto de unidades 
estruturais que se repetem, é denominada “meros” e é obtida por meio de uma 
reação química que ocorre em um dado composto, formando um novo com-
posto, designado “polímero”. Observe. 
Figura 1 – Exemplo de ligação das moléculas de um polímero
Fonte: Demarquete (s/d, p. 6, on-line)¹. 
Assim como os metais, a nomenclatura plástico não se refere a um único tipo 
de material. Interessa saber que, embora essa nomenclatura não costume ser 
usada para polímeros de estrutura mais simples e de uso comum, principalmente 
porque esses polímeros foram inventados antes que se publicassem as primei-
ras normas da International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), em 
1952, e por isso seus nomes tradicionais já haviam sido popularizados, as normas 
Os Plásticos
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internacionais demonstram que a formação da nomenclatura de um polímero é 
composta pelo prefixo poli, seguido da unidade estrutural repetitiva que define 
o polímero, como é o caso, por exemplo, do polietileno, já citado anteriormente, 
que é formado pelo prefixo poli + a terminação da unidade repetitiva etileno.
Figura 2 – Síntese do polietileno a partir de monômeros de etileno.
Fonte: Groover (2016).
A imagem demonstra a molécula de polietileno, formada a partir do etileno 
(C2H4).
Tão importante quanto conhecer os processos de transformação dos polímeros 
é conhecer sua estrutura, pois esta afeta particularmente os processos de fabri-
cação e transformação e interfere em todas as propriedades físico-químicas e 
mecânicas. Formados em sua base por átomos de carbono, e portanto conside-
rados como materiais orgânicos com um ou mais elementos, são divididos em 
três classes: os termoplásticos, os termorrígidos e os elastômeros.
Os termoplásticos, ou polímeros termoplásticos, são materiais sólidos à tem-
peratura ambiente e tornam-se líquidos quando são aquecidos. Essa propriedade 
O Polietileno verde I’m greenTM é um plástico produzido a partir do etanol 
de cana-de-açúcar, uma matéria renovável, ao passo que os polietilenos tra-
dicionais são produzidos utilizando matéria-prima de fonte fóssil, como pe-
tróleo e/ou gás natural. Seu grande diferencial é contribuir para a redução 
da emissão dos gases do efeito estufa na atmosfera, já que captura e fixa 
gás carbônico da atmosfera durante o seu processo produtivo, colaborando 
para a redução da emissão dos gases causadores do efeito estufa.
Para saber mais, acesse olink disponível em: <http://www.braskem.com/
site.aspx/PE-Verde-Produtos-e-Inovacao>. Acesso em: 20 mar. 2017.
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rt. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
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característica permite que os termoplásticos sejam muito utilizados para fabri-
cação final, uma vez que o ciclo de aquecimento seguido de resfriamento pode 
ser executado inúmeras vezes, devido, principalmente, ao fato de os termo-
plásticos possuírem macromoléculas lineares e/ou ramificadas, não formando 
ligações cruzadas.
(a) (b)
Figura 3 – Exemplo de macromoléculas lineares e ramificadas
Fonte: adaptada de Groover (2016).
Contudo, se comparados aos metais, os termoplásticos, quando expostos à tempe-
ratura ambiente, possuem rigidez muito menor, uma menor dureza e resistência 
e são muito dúcteis.
Entre os termoplásticos mais comuns estão os acrílicos, que são derivados 
do ácido acrílico (C3H4O2); as poliamidas (nylon e o kevlar); os policarbona-
tos, conhecidos pela excelente tenacidade e boa resistência à fluência, ao calor 
e ao fogo; o poliéster, que inclui o 
politereftalato de etileno (PET); o 
polietileno, muito utilizado em gar-
rafa tipo “squeeze”; o polipropileno, 
com menor densidade e elevada 
razão resistência-peso; o polies-
tileno (C8H8), usado na forma de 
espuma; e o policloreto de vinila 
(PVC), utilizado principalmente 
em sistema de tubos rígidos e flexí-
veis, em conexões, isolamentos, fios 
elétricos, pisos e em brinquedos.
Figura 4 – Granulados Industriais de Plásticos
Os Plásticos
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Outra classe de polímeros interessante ao entendimento é a classe dos termorrí-
gidos ou polímeros termorrígidos. Um polímero termorrígido se distingue por 
possuir uma estrutura com muitas ligações cruzadas. O fato de possuir ligações 
cruzadas torna as reações irreversíveis, ou seja, se um polímero for moldado, ao 
reaquecê-lo haverá risco de degradação, como queima, por exemplo.
(c) (d)
Figura 5 – Estruturas moleculares ramificadas
Fonte: adaptada de Groover (2016).
Os polímeros da classe dos termorrígidos são duros e frágeis, a parte plástica de 
uma impressora ou de um computador, por exemplo, ou como os espelhos dos 
disjuntores de uma tomada elétrica. Contudo, possuem grande capacidade de 
suportar temperaturas mais altas.
Entre os termorrígidos mais utilizados, podemos citar as resinas amínicas 
que são utilizadas em pratos e como revestimento de mesas fabricadas de lami-
nados. Possui o nome comercial de fórmica. Outro termorrígido é a resina epóxi, 
que tem como base a epicloridrina. Possui excelente resistência mecânica, boa 
aderência, além de resistência térmica e química. É muito utilizado em revesti-
mentos de tanques e pisos industriais. 
Existe uma crença de que o Kevlar também é útil contra armas brancas, mas 
isso não passa de mito. O tecido é capaz de resistir muito bem a impactos, 
principalmente de armas de fogo, entretanto, materiais cortantes conse-
guem inutilizar essa característica, rasgando o traje com facilidade.
Fonte: o autor.
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
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O fenol é outro polímero termorrígido. O mais importante é o fenol-for-
maldeído, que possui boa estabilidade térmica e é muito utilizado em sapatas de 
freio e discos abrasivos.
A terceira classe dos polímeros é a dos elastômeros. Sua principal caracterís-
tica é a capacidade de resistir a grandes deformações elásticas quando submetidos 
a tensões baixas. Os elastômeros são mais conhecidos como borrachas e podem 
ser divididos em borrachas naturais e sintéticas. As naturais, no campo da enge-
nharia, possuem alta resistência ao rasgamento quando vulcanizadas, além de 
uma excelente capacidade de resiliência e resistência ao desgaste. Contudo, pos-
suem uma restrição quando expostas a temperaturas mais altas. Nesta divisão 
de borracha natural estão os pneus dos automóveis, os absorvedores de impac-
tos e o solado dos calçados.
No caso das borrachas sintéticas, estas basicamente se desenvolveram durante 
os períodos de guerra, quando a obtenção de borracha natural se tornou escassa. 
Entre os vários tipos de borracha sintética, pode-se destacar as borrachas de clo-
ropreno, comercialmente conhecidas como Neoprene, que devido a sua grande 
capacidade de resistência a óleos, intempéries e altas temperaturas, possuem 
valor maior na hora da compra. São utilizadas em grande escala para a fabrica-
ção de mangueiras de combustíveis, correias transportadoras e juntas de vedação.
Pensar é o trabalho mais difícil que existe. Talvez por isso tão poucos se de-
diquem a ele.
(Henry Ford) 
A Injeção de Plásticos
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A INJEÇÃO DE PLÁSTICOS
Figura 6 – Objetos fabricados por processo de injeção plástica
Fonte: Watplast (2016, on-line)².
Muito utilizado nos dias atuais, o processo de injeção data de longo tempo. Alguns 
autores falam do surgimento em meados de 1872, com a patente fornecida aos 
irmãos John e Isiah Hyatt, que a usaram para moldar celuloide, nos Estados 
Unidos, utilizando um conceito derivado dos processos de fundição dos metais.
O mesmo John Hyatt também introduziu o conceito de moldes com múltiplas 
entradas ou cavidades, em 1878. Em 1920, na Alemanha, iniciou a molda-
gem por injeção de termoplásticos. Com o passar dos anos, novas tecnologias 
começaram a ser utiliza-
das, o que permitiu que 
o processo de injeção se 
tornasse economicamente 
viável. Paralelamente a 
este avanço, as máquinas 
injetoras também se desen-
volveram similarmente.
Figura 7 – Máquina Injetora sem moldes
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
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Em termos práticos, o processo de injeção de um polímero é bastante sim-
ples, consistindo basicamente em aquecer o material ao ponto de fusão, fundi-lo 
e homogeneizá-lo, introduzi-lo em um molde por meio de suas cavidades e res-
friá-lo, para que aconteça a solidificação do polímero e a extração do produto 
acabado. 
Formando processos cíclicos, as máquinas injetoras podem ser entendidas 
separando-as em dois sistemas: o de injeção e o sistema de molde. Na unidade 
injetora, acontece o processo de alimentação da matéria-prima. O plástico gra-
nulado é colocado no depósito de alimentação da injetora, conhecido como funil. 
Posteriormente, esse granulado entra para o interior de um cilindro, com uma 
rosca interna (canhão), onde é aquecido por meio de resistências elétricas que 
geram energia térmica e o transferem para o material granulado, com a finali-
dade de tornar a mistura líquida e homogeneizada.
O material fundido agora flui pelo cilindro, por meio de uma pressão exer-
cida sobre o material, até a extremidade de saída, onde há um bico de injeção 
que servirá de intermediário para a entrada no molde.
unidade de fechamento unidade de injeção
placa suporte ou
de ancoragem
braços articulados
colunas
placa móvel
molde
placa �xa
bico de injeção
cilindro de aquecimento
com resistências
funil
motor
do
parafuso
motor
elétrico
bomba
hidráulica
cilindros
hidráulicos
tanque de óleo
hidráulico
painel
elétrico
reservatório
de lubri�cante
base
Figura 8 – Partes de uma máquina injetora de plástico 
Fonte: Cruz (2012, on-line)³.
A Injeção de Plásticos
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O segundo sistema das máquinas injetoras é o molde propriamente dito. Este 
consiste em uma forma, contendo duas ou três partes, uma fixa e uma móvel, 
onde estão as cavidades que dão forma ao plástico injetado por meiodo bico. 
Quando há uma terceira parte, esta é chamada de flutuante e fica posicionada 
entre as outras duas. Interessa saber que os moldes têm por função moldar o 
formato do produto final, contudo, para que isso aconteça de maneira perfeita, 
o molde deve ter um acabamento, no mínimo, polido internamente. Quanto 
melhor o acabamento do molde, melhor é o acabamento da peça. 
 Quando estão fechados, o espaço entre um molde e outro é exatamente a 
espessura desejada da peça. Ao se separarem, o molde móvel atravessa um sistema 
de extração formado atrás deste, que tem como função expelir a peça injetada e 
resfriada que está fixada no molde.
O processo de arrefecimento do molde acontece internamente, por meio de 
canais. Esse arrefecimento exige controle, o que se consegue por meio de canais 
dispostos ao redor da cavidade, localizados de maneira geométrica, de forma 
que a temperatura seja sempre a mais uniforme possível. O líquido arrefecedor, 
normalmente água, mantém todo o corpo do molde com temperatura igual e 
uniforme, imprescindível ao bom desempenho do processo.
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
Reprodução proibida. A
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OS METAIS E SUAS LIGAS
Dentre os materiais utilizados na engenharia, os metais fazem parte de uma grande 
porcentagem, senão a maior. Encontrados na natureza como minérios, os metais 
são frequentemente usados nos processos de fabricação, aparecendo quase sem-
pre em forma de ligas denominadas metálicas. Para receber essa denominação, 
uma liga deve ser composta de dois ou mais elementos, sendo pelo menos um 
destes de origem metálica, como explica Groover (2016).
Com exceção do mercúrio, todos os outros metais são encontrados no estado 
sólido à temperatura ambiente e podem ser divididos em dois grupos básicos: 
os metais ferrosos e os metais não ferrosos. Essa divisão, que fique claro, tam-
bém é aplicada às ligas metálicas.
Diz-se que um metal ou uma liga metálica é ferrosa quando seu elemento 
base é o ferro (Fe). O ferro (Fe) encontrado na natureza não tem muita aplica-
bilidade sozinho, sendo de uso limitado. 
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Figura 9 – Pedra de minério de ferro
Contudo, ao adicionar carbono (C) a sua liga, sua industrialização passa a ser 
maior. Duas importantes ligas metálicas se incluem neste grupo, o aço e o ferro 
fundido. 
O aço (Fe+C) é uma liga metálica formada por ferro (Fe) e uma porcentagem 
entre 0,02% a 2,11% de carbono (C). Considerada a mais importante categoria 
dos metais ferrosos, sua aplicabilidade é imensurável, visto que esta liga ainda 
pode conter outros elementos que, em conjunto, alteram e/ou melhoram suas 
propriedades. De maneira geral, os aços são fabricados a partir do ferro gusa, 
acrescentando-se elementos de liga, o carbono (C) principalmente, e outros tam-
bém, como fósforo (Pb), silício (Si), manganês (Mg), cromo (Cr), níquel (Ni) 
e molibdênio (Mo), por exemplo. Essa característica torna o aço uma liga com 
centenas de composições químicas e vasta aplicabilidade comercial. 
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
Reprodução proibida. A
rt. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
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Os aços-carbono comuns, por exemplo, são aços que possuem o carbono 
(C) como elemento principal da liga e outros elementos apenas como residuais. 
O teor de carbono influencia diretamente na resistência mecânica destes aços, 
assim como na sua dureza. Esse teor de carbono (C) é medido em termos per-
centuais e são divididos em três categorias. Os aços com baixo teor de carbono 
(C), conhecidos popularmente como aços doces, possuem comumente volu-
mes abaixo de 0,20% de carbono. Esse baixo percentual faz com que esses aços 
tenham grande aplicabilidade, por serem de fácil conformação, alta tenacidade 
e alta ductilidade. 
Contudo, sua resistência mecânica não é elevada, bem como sua dureza, 
o que limita seu uso em alguns casos. Possuem boa soldabilidade e boa usi-
nabilidade. Os veículos automotores são fabricados com chapas deste tipo de 
composição química. 
Há, também, os aços com médio teor de carbono (C). Também com apli-
cabilidade em diversas áreas, têm o teor de carbono (C) entre 0,20% a 0,50%, 
normalmente usados quando se requer uma resistência mecânica um pouco 
maior, como em motores automotivos. Sua conformação exige um pouco mais 
de trabalho, não sendo tão facilmente usinados. Seu percentual de carbono (C) 
permite que esses aços sejam tratados termicamente.
Por fim, uma outra categoria, a dos aços de alto teor de carbono (C). Com 
percentual superior a 0,50% de carbono (C), esses aços possuem grande resistên-
cia mecânica e elevada dureza. Sua usinabilidade não é fácil, sendo necessárias, 
quase sempre, ferramentas de corte especiais. Sua aplicabilidade, assim como 
outras características, é diminuta. Sua conformação mecânica segue a mesma 
linha. São popularmente conhecidos como aços duros e seu teor de carbono (C) 
pode chegar até a casa de 0,85% a 0,90%. São utilizados na fabricação de molas, 
peças com resistência ao desgaste e ferramentas de corte. Entretanto, esse ele-
vado teor de carbono (C) faz com que esses aços se tornem pouco dúcteis.
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ESPECIFICAÇÃO AISI/SAE DOS AÇOS
 Análise Química Nominal, % 
Código Nome do Aço Cr Mn Mo Ni V P S Si
10xx Aço-carbono comum 0,4 0,04 0,05
11xx Ressulfurado 0,9 0,01 0,12 0,01
12xx Ressufurado, refosforizado 0,9 0,10 0,22 0,1
13xx Manganês 1,7 0,04 0,04 0,3
20xx Aço ao níquel 0,5 0,6 0,04 0,04 0,2
31xx Níquel-cromo 0,6 1,2 0,04 0,04 0,3
40xx Molibdênio 0,8 0,25 1,8 0,04 0,04 0,2
41xx Cromo-molibdênio 1,0 0,8 0,2 0,04 0,04 0,3
43xx Ni-Cr-Mo 0,8 0,7 0,25 1,8 0,04 0,04 0,3
46xx Níquel-molibdênio 0,6 0,25 1,8 0,04 0,04 0,3
47xx Ni-Cr-Mo 0,4 0,6 0,2 1,0 0,04 0,04 0,3
48xx Níquel-molibdênio 0,6 0,25 3,5 0,04 0,04 0,3
50xx Cromo 0,5 0,4 0,04 0,04 0,3
52xx Cromo 1,4 0,4 0,02 0,02 0,3
61xx Cromo-vanádio 0,8 0,8 0,1 0,04 0,04 0,3
81xx Ni-Cr-Mo 0,4 0,8 0,1 0,3 0,04 0,04 0,3
86xx Ni-Cr-Mo 0,5 0,8 0,2 0,5 0,04 0,04 0,3
88xx Ni-Cr-Mo 0,5 0,8 0,35 0,5 0,04 0,04 0,3
92xx Silício-manganês 0,8 0,04 0,04 2,0
93xx Ni-Cr-Mo 1,2 0,6 0,1 3,2 0,02 0,02 0,3
98xx Ni-Cr-Mo 0,8 0,8 0,25 1,0 0,04 0,04 0,3
Figura 10 – Especificação ANSI/SAE de aços
Fonte: adaptada ASM Handbook (1990).
Todo aço-carbono é identificado por um sistema de quatro dígitos, no qual 
os dois primeiros distinguem o aço-carbono e os outros dois, a porcenta-
gem de carbono. Assim, um aço 1030 possui 0,30% de carbono em sua com-
posição.
Fonte: o autor.
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Os Aços de baixa liga também fazem parte das ligas de aço. Normalmente são 
encontrados com percentuais de outros elementos na faixa de 5%, o que contri-
bui muito em suas propriedades mecânicas. Entre os elementos mais comuns 
estão o cromo (Cr), que melhora a resistência ao desgaste e sua dureza, sendo 
que, quando inserido na liga em teores elevados, torna o aço mais resistente à 
corrosão. O manganês (Mn) também é um outro elemento bem comum de ser 
encontrado nas ligas de baixo carbono, aumentando sua resistência e dureza. O 
molibdênio (Mo) aumenta a tenacidade e melhora a resistência ao desgaste. O 
níquel (Ni) também integra a lista de elementos e melhora a resistência mecâ-
nica e a tenacidade. É um elemento que tem papel interessante em alguns aços 
inoxidáveis.
Os aços inoxidáveis são outra categoria de aços, preparados para possuir resis-
tência à corrosão. Seu principal elemento de liga é o cromo(Cr), com teor superior 
a 15%,que na presença de um oxidante forma uma camada superfina de óxido 
impermeável, protegendo a superfície do metal. Pode-se incluir o níquel(Ni) na com-
posição química dos aços inox, pois aumenta ainda mais sua resistência a corrosão. 
Além de ser bom em ambientes corrosivos, o inox possui resistência, ductilidade e 
tem valor comercial mais alto do que os outros aços citados anteriormente.
Sua denominação difere dos aços carbono, sendo formada por três dígitos, 
sendo o primeiro a indicação do tipo geral do aço inox e os outros dois a espe-
cificação de sua classe.
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COMPOSIÇÃO DE AÇOS INOXIDÁVEIS SELECIONADOS
 Análise Química, % 
Tipo Fe Cr Ni C Mn Outrosa
Austenítico
301 73 17 7 0,15 2
302 71 18 8 0,15 2
304 69 19 9 0,08 2
309 61 23 13 0,20 2
316 65 17 12 0,08 2 2,5 Mo
Ferrítico
405 85 13 - 0,08 1
430 81 17 - 0,12 1
Martensítico
416 85 13 - 0,15 1
440 81 17 - 0,65 1
Figura 11 – Tabela de Composição de Aços Inoxidáveis
Fonte: adaptada ASM Handbook (1990).
Temos, também, os aços ferramentas, uma classe de aços especiais com teor 
elevado de carbono (C), utilizados principalmente como ferramentas de corte 
por possuírem elevada dureza e resistência ao desgaste, além de serem tenazes. 
Normalmente, são tratados termicamente.
Outra liga metálica ferrosa que tem grande utilidade no cotidiano é o ferro 
fundido. Formado por ferro (Fe) e carbono (C), com porcentagem superior a 
2,11%, é muito comum em processos de fundição, sendo apenas menor que a 
produção de aço.
Entre as ligas de ferro fundido mais comuns está o ferro fundido cinzento, 
com composição química que varia entre 2,5% a 4% de carbono (C) e 1% a 3% 
de silício (Si). Possui boa resistência ao amortecimento de vibração e baixa resis-
tência quando usinado, devido a ser lubrificado internamente. Sua resistência à 
tração, de acordo com a “American Society for Testing and Materials – ASTM”, 
pode ser superior a 207 MPa. Há, também, o ferro fundido nodular, que pos-
sui composição química semelhante ao ferro fundido cinzento, contudo, é mais 
resistente e mais dúctil. O ferro fundido branco é outro tipo de ferro fundido 
muito utilizado. Possui em sua composição química menos carbono (C) e menos 
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silício (Si), o que o torna mais duro e frágil quando exposto a taxas de resfria-
mento muito elevadas, com excelente resistência ao desgaste.
Com importância incomparável no campo comercial, estas duas ligas, os aços e 
os ferros fundidos, formam juntas 75% do peso de todo o metal empregado no 
mundo (GROOVER, 2016).
Os metais não ferrosos são aqueles metais e/ou ligas metálicas que não pos-
suem o ferro (Fe) como elemento principal em sua composição. Neste grupo dos 
metais não ferrosos estão os metais e as ligas metálicas formadas por alumínio 
(Al), cobre (Cu), ouro (Au), magnésio (Mg), titânio (Ti) e zinco (Zn), por exemplo.
Particularmente, as ligas metálicas não ferrosas não possuem resistência 
como os aços, entretanto, outras propriedades as tornam tão competitivas como 
os aços. O alumínio (Al) é um exemplo; assim como o magnésio (Mg), é muito 
leve e abundante na Terra, embora a extração de ambos não seja tão fácil. No 
caso do alumínio (Al), a capacidade de conduzir energia térmica e energia elé-
trica são elevadas e a resistência a corrosão é extremamente alta, assim como 
sua ductilidade. Um fator muito importante a se considerar no uso do alumí-
nio (Al) é o fato de possuir reciclabilidade infinita, além de boa soldabilidade.
As ligas de ferro fundido possuem grande influência do elemento químico 
silício (Si), encontrado com porcentagem superior até mesmo do próprio 
carbono (C) nestas ligas. Não raramente, as ligas de ferro fundido são deno-
minadas de “ligas ternárias” de Fe+C+Si.
Fonte: o autor.
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Bauxita
Figura 12 – Minério base do alumínio, bauxita
Fonte: Geocultura (s/d, on-line)4. 
As ligas compostas por cobre (Cu) são outro exemplo de ligas não ferrosas. Sua 
aplicabilidade na engenharia está diretamente ligada a sua baixa resistividade 
elétrica. Essa propriedade faz destas ligas o principal material usado para a fabri-
cação de fios condutores de energia elétrica. Outra propriedade interessante do 
cobre (Cu) é a baixa resistência térmica. Assim como a prata (Pb) e o ouro (Au), 
são considerados metais resistentes à corrosão. Entretanto, sua resistência mecâ-
nica é baixa, assim como sua dureza.
Quando é acrescentado estanho (Sn), na porcentagem de aproximadamente 
10%, às ligas de cobre (Cu), temos outra liga muito comum denominada bronze.
As ligas de bronze são bem maleáveis, com ponto de fusão acima de 900 ºC 
e não são corrosivas.
“A boa educação é moeda de ouro. Em toda a parte tem valor.”
(Padre Antônio Vieira)
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
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IU N I D A D E32
Uma outra liga também composta a partir do cobre (Cu) é o latão. O latão é 
uma liga que possui em sua composição química um teor de 35% do elemento 
zinco (Zn). Outro elemento muito parecido com o ferro (Fe), por ser magné-
tico e possuir boa rigidez, é o níquel (Ni). Sua resistência à corrosão é melhor 
que a do aço e por esse motivo, costumeiramente, é utilizado nas ligas de aço.
O titânio (Ti) é um metal não ferroso que vem ganhando mercado, em espe-
cial para aplicações no campo espacial. Possui baixo coeficiente de dilatação 
térmica e sua resistência e rigidez superam o alumínio (Al), além de ser resis-
tente à corrosão.
Finalizando, temos a liga de zinco (Zn). Embora pouco percebida, a liga de 
zinco(Zn) fornece elevada proteção contra a corrosão quando está na superfície 
dos aços, formando o que popularmente conhecemos como aço galvanizado. Seu 
ponto de fusão é baixo, o que o torna um excelente metal de fundição.
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AS PROPRIEDADES DOS METAIS
Figura 13 – Exemplos de materiais e ligas metálicas
Fonte: Nuvem electronica (2013, on-line)5.
De forma geral, todos os materiais, incluindo os metais, são identifi cados nor-
malmente por suas características, ou seja, por suas propriedades. São essas 
propriedades que vão torná-los aplicáveis ou não a algum processo, portanto, 
são fundamentais ao conhecimento de todo engenheiro.
Ao identifi carmos a dureza, a resistência à corrosão, tenacidade, elasticidade 
etc., identifi camos as propriedades de cada metal ou de cada liga metálica, e 
essas propriedades estão ligadas diretamente à sua composição química e sua 
microestrutura original ou após um processo de tratamento térmico, ou seja, à 
natureza das ligações existentes entre os átomos. 
Essas ligações existentes se fundamentam na ideia de que os metais, que são 
elementos eletropositivos, tendem a perder seus elétrons mais extensos, formando 
os cátions. Entretanto, esses elétrons, que outrora faziam parte do elemento, não 
abandonam os cristais e ainda ganham mobilidade para transitarem livres, for-
mando o que os cientistas chamam de “mar de elétrons”. 
O homem nasceu para aprender, aprender tanto quanto a vida lhe permita.
(Guimarães Rosa) 
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO
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IU N I D A D E34
É possível dividir essas propriedades em físicas e propriedades químicas.
Cabe uma observação: alguns autores ainda consideram outras proprieda-
des na horade fazer esta divisão, acrescentando propriedades físico-químicas, 
propriedades tecnológicas e outras denominações.
AS PROPRIEDADES FÍSICAS DOS METAIS
As propriedades físicas determinam, basicamente, o comportamento de um metal 
quando este é posto em um processo de fabricação ou usinagem, por exemplo. 
Esta propriedade, para entendimento, será dividida em outras propriedades: as 
mecânicas, as térmicas e as elétricas.
Ao usinar um metal ou uma liga metálica é comum perceber esforços mecâ-
nicos exercidos sobre eles. Estes esforços acontecem devido às propriedades 
mecânicas dos metais e de suas ligas e representam uma das mais importan-
tes propriedades, principalmente dos metais ferrosos e das ligas ferrosas, já que 
a grande maioria das estruturas mecânicas são baseadas nestas propriedades. 
Usualmente, se define as propriedades mecânicas por meio de um ensaio mecâ-
nico, como o de tração ou de compressão, por exemplo. 
São propriedades mecânicas:
i) Resistência mecânica, propriedade que um metal ou uma liga metálica 
tem por suportar esforços mecânicos sem romper-se ou sem deformar-se, 
como os esforços de tração, compressão, cisalhamento, torção, flamba-
gem e outros. 
ii) Elasticidade é a propriedade que um metal ou liga possui por suportar 
um esforço mecânico apenas alterando suas dimensões ou característi-
cas, mas sem atingir ou ultrapassar o ponto de ruptura, retornando à sua 
forma original com o término do esforço a que foi submetido.
iii) Ductilidade é a propriedade que está diretamente ligada à deformação 
dos materiais. Essa propriedade também é conhecida como plasticidade, 
ou seja, é a capacidade que um metal ou uma liga metálica tem de se alte-
rar além do regime elástico, permanecendo neste até sua ruptura. Neste 
regime plástico, ao ser encerrado o esforço aplicado, o metal não retorna 
à sua forma original.
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iv) Dureza é a capacidade de resistência de um metal ou liga metálica. Essa 
resistência está diretamente ligada a sua característica, por exemplo, ser 
resistente à abrasão ou ser resistente à corrosão.
v) Resiliência é a propriedade que um metal ou uma liga metálica tem de, 
ao receber um esforço, ser capaz de absorver a energia transferida pelo 
esforço e devolvê-la sem atingir a deformação permanente.
vi) Tenacidade é a capacidade que um metal possui de conseguir absorver 
energia aplicada por um esforço antes da sua ruptura, ou seja, a capaci-
dade de resistir a impactos.
As propriedade elétricas representam o comportamento dos metais quando sub-
metidos a uma corrente elétrica.
São propriedades elétricas:
i) Condutividade elétrica é a propriedade de um metal em conduzir a 
energia elétrica. De forma geral, todos os metais são bons condutores e 
a explicação para isso está na presença de um “mar de elétrons”. 
ii) Resistividade elétrica, ao contrário da condutividade elétrica, é a capa-
cidade que um metal tem de resistir à passagem de energia elétrica. 
As propriedades térmicas dos metais determinam seu comportamento quando 
estes estão sob esforços térmicos, ou seja, quando passam por uma variação de 
temperatura. É interessante entender que as propriedades térmicas apresen-
tam-se durante o processamento de um metal e quando este é submetido a um 
processo de conformação, por exemplo.
Mecanicamente, a ductilidade é vista como um ponto, ou um regime não 
muito interessante para algumas situações, visto que após a deformação 
plástica acontece a ruptura do metal ou de sua liga.
Fonte: o autor.
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IU N I D A D E36
São propriedades térmicas:
i) Ponto de fusão é a propriedade que determina o ponto em que o metal 
deixa de ser sólido e passa a ser líquido. Este ponto é particular de cada 
metal e de cada liga. O alumínio (Al) tem seu ponto de fusão em 660 ºC, 
por exemplo.
ii) Dilatação térmica é a propriedade que o metal ou uma liga tem de se 
dilatar quando submetido a temperaturas altas ou baixas e retornar a seu 
estado original quando em temperaturas ambientes.
iii) Condutividade térmica é a propriedade que um metal tem de transferir 
energia térmica entre dois pontos. De forma geral, os metais são ótimos 
condutores térmicos. Um exemplo desta propriedade é o termômetro, 
que utiliza um metal (mercúrio) como meio de medir a temperatura.
AS PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS METAIS 
As propriedades químicas determinam o comportamento de um metal quando 
este é submetido a contato direto com outros elementos ou outras ligas metálicas, 
ou quando expostos a materiais ácidos, por exemplo, ou mesmo em exposição 
ao ambiente. A propriedade mais usual deste grupo é a resistência à corrosão, 
propriedade que um metal ou uma liga metálica tem de suportar os efeitos da 
corrosão quando em contato com ambientes, outros metais ou outros elemen-
tos corrosivos sem perder suas características iniciais. 
Se o dinheiro for a sua esperança de independência, você jamais a terá. A 
única segurança verdadeira consiste numa reserva de sabedoria, de experi-
ência e de competência.
(Henry Ford)
Considerações Finais
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade, apresentamos os conceitos básicos dos polímeros, sua compo-
sição e o processo de fabricação por meio de injeção em moldes. Comentamos 
sobre os metais, identificando os metais ferrosos e os metais não ferrosos, suas 
ligas metálicas, com clara demonstração dos aços e dos ferros fundidos, das ligas 
metálicas não ferrosas, como latão e o bronze, citando algumas características, 
identificando as mais comumentes utilizadas e, por fim, apresentamos as pro-
priedades dos metais e das ligas metálicas.
Com este conhecimento apresentado, foi possível compreendermos como os 
diferentes metais utilizados na engenharia se apresentam e o resultado final de 
suas ligações, formando o que conhecemos por ligas metálicas. Ainda falamos 
sobre a composição química de algumas ligas e o seu uso, bem como suas pro-
priedades. Essas propriedades estão diretamente ligadas à aplicação destas ligas 
no cotidiano e são fundamentais para a aprendizagem dos processos de fabrica-
ção. Divididas em propriedades físicas e propriedades químicas, estudamos que 
as propriedades físicas podem ser divididas em mecânicas – tenacidade, elastici-
dade, ductilidade e a resistência mecânica, propriedades que são quase sempre 
a base das escolhas de uso dos metais e/ou das ligas metálicas. Verificamos as 
propriedades elétricas, que são a resistividade e a condutividade elétrica; as pro-
priedades térmicas, em que explicamos a dilatação térmica, a condutividade 
térmica e o ponto de fusão dos metais e das ligas metálicas.
Fica esclarecido que o entendimento dos assuntos abordados, além de neces-
sário para a compreensão das próximas unidades, é fator determinante para o(a) 
profissional que pretende trabalhar na área de engenharia. Nas próximas unida-
des, falaremos sobre alguns processos de fabricação que somente são possíveis 
por conta das diferentes características e propriedades de cada metal e de cada 
liga metálica.
38 
1. Um polímero é uma união de: 
a) Muitas células, constituindo uma macrocélula formada por um composto de 
unidades metálicas que se repetem, denominados “neros”.
b) Muitas moléculas, constituindo uma macromolécula formada por uma com-
posição química itinerante com unidades estruturais que se repelem, deno-
minados “meros”.
c) Muitas moléculas, constituindo uma macromolécula formada por um com-
posto de unidades estruturais que se repetem, denominados “meros”.
d) Muitos elementos “méricos”, constituindo uma macrocélula formada por um 
composto químico-físico com unidades estruturaisque se repelem, denomi-
nados “meros”.
e) Muitas moléculas, constituindo uma macromolécula formada por um com-
posto de unidades estruturais que se repelem, denominados “meros”.
2. A poliamida, os policarbonatos e as resinas amínicas são, respectivamente:
a) Termoplástico, termorrígido e termorrígido.
b) Elastômero, termorrígido e termoplástico.
c) Termorrígido, termoplástico e termoplástico.
d) Elastômero, termorrígido e elastômero.
e) Termoplástico, termoplástico e termorrígido.
3. A porcentagem de 0,40% de carbono (C) em um aço, o torna um aço:
a) De liga não ferrosa.
b) De baixo teor de carbono (C).
c) Comumente chamado de aço doce.
d) De médio teor de carbono (C).
e) Denominado aço ferramenta.
39 
4. A propriedade que um metal ou liga possui de suportar um esforço mecânico, 
apenas alterando suas dimensões ou características, mas sem atingir ou ultra-
passar o ponto de ruptura é denominado de:
a) Plasticidade.
b) Elasticidade.
c) Tenacidade.
d) Ductilidade.
e) Dureza.
5. O ponto de fusão é a propriedade que determina:
a) O ponto em que o metal deixa de ser líquido e passa a ser sólido ou gasoso.
b) O ponto em que o não metal deixa de ser sólido e passa a ser gasoso.
c) O ponto em que o metal deixa de ser sólido e passa a ser líquido.
d) O ponto em que o metal deixa de ser líquido e passa a ser sólido.
e) O ponto em que o metal deixa de ser sólido e passa a ser gasoso.
6. O aço é, de longe, a liga mais utilizada em todo o mundo, com suas variadas 
características e propriedades. Defina aço.
40 
Há cerca de 4.500 anos, o ferro metálico usado pelo homem era encontrado in natura 
em meteoritos recolhidos pelas tribos nômades nos desertos da Ásia Menor. Também 
existem indícios da ocorrência e do emprego desse material metálico em regiões como, 
por exemplo, a Groenlândia. Por sua beleza, maleabilidade e por ser de difícil obtenção, 
era considerado um metal precioso que se destinava, principalmente, ao adorno.
Muitos defendem a hipótese de que o homem descobriu o ferro no Período Neolítico 
(Idade da Pedra Polida), por volta de 6.000 a 4.000 anos a.C. Ele teria surgido por acaso, 
quando pedras de minério de ferro usadas para proteger uma fogueira, após aquecidas, 
se transformaram em bolinhas brilhantes. O fenômeno, hoje, é facilmente explicável: o 
calor da fogueira havia derretido e quebrado as pedras.
O uso do ferro nesse período sempre foi algo acidental e o exemplo acima ilustra bem a 
situação. Embora raras, havia vezes em que o material também era encontrado em seu 
estado nativo — caso de alguns meteoritos (corpos rochosos compostos por muitos 
minérios, inclusive ferro, que circulam no espaço e caem naturalmente no planeta Terra). 
Como chegava pelo espaço, muitos povos consideravam o ferro como uma dádiva dos 
deuses.
Aos poucos, o ferro passou a ser usado com mais frequência, a partir do momento em 
que descobriu-se como extraí-lo de seu minério. A exploração regular de jazidas come-
çou em torno de 1.500 a.C., provavelmente no Oriente Médio, de onde o metal teria sido 
importado por assírios e fenícios. Do primeiro milênio da era cristã em diante, o ferro 
difundiu-se por toda bacia do Mediterrâneo.
A Idade do Ferro
 Segundo o sistema proposto no século XIX por arqueólogos escandinavos, à Idade da 
Pedra se seguiu a Idade dos Metais. Primeiro, a do Bronze e, em seguida, a do Ferro. A 
Idade do Bronze se desenvolveu entre os anos 4.000 e 2.000 a.C. Por ser mais resistente 
do que o cobre, o bronze possibilitou a fabricação de armas e instrumentos mais rígidos.
 A Idade do Ferro é considerada como o último estágio tecnológico e cultural da pré-
-história. Aos poucos, as armas e os utensílios feitos de bronze foram substituídos pelo 
ferro. Na Europa e no Oriente Médio, a Idade do Ferro começou por volta de 1.200 a.C. 
Na China, porém, ela só se iniciou em 600 a.C.
O uso do ferro promoveu grandes mudanças na sociedade. A agricultura se desenvol-
veu com rapidez por causa dos novos utensílios fabricados. A confecção de armas mais 
modernas viabilizou a expansão territorial de diversos povos, o que mudou a face da 
Europa e de parte do mundo.
41 
 A partir da observação de situações como as das fogueiras do Período Neolítico, os seres 
humanos descobriram como extrair o ferro de seu minério. O minério de ferro come-
çou a ser aquecido em fornos primitivos (forno de lupa), abaixo do seu ponto de fusão 
(temperatura em que uma substância passa do estado sólido para líquido). Com isso, 
era possível retirar algumas impurezas do minério, já que elas tinham menor ponto de 
fusão do que a esponja de ferro. Essa esponja de ferro era trabalhada na bigorna para a 
confecção de ferramentas. Para fabricar um quilo de ferro em barras, eram necessários 
de dois a dois quilos e meio de minério pulverizado e quatro quilos de carvão vegetal.
 Os primeiros utensílios de ferro não se diferenciavam muito dos de cobre e bronze. 
Mas, aos poucos, novas técnicas foram sendo descobertas, tornando o ferro mais duro 
e resistente à corrosão. Um exemplo disso foi a adição de calcário à mistura de minério 
de ferro e carvão, o que possibilitava melhor absorção das impurezas do minério. Novas 
técnicas de aquecimento também foram sendo desenvolvidas, bem como a produção 
de materiais mais modernos para se trabalhar com o ferro já fundido.
Fonte: Instituito do Aço (2015, on-line)6.
MATERIAL COMPLEMENTAR
Composição Química dos Aços
Sergio Augusto de Souza
Editora: Blucher
Sinopse: essa obra descreve a in� uência de cada elemento 
de liga adicionado aos aços em suas propriedades mecânicas 
e químicas, ou seja, o que os elementos contribuem para 
a produção de aços da melhor qualidade. Além disso, trata 
da in� uência de outros elementos prejudiciais a essas 
propriedades quando presentes em quantidades excessivas. 
São fornecidas tabelas com as composições químicas dos 
aços especi� cados pela SAE-AISI e pela ABNT, discutindo a 
in� uência de cada elemento presente. A parte teórica é apresentada apenas para explicar termos 
usados no decorrer da obra, a � m de facilitar o entendimento a pessoas não familiarizadas com tais 
termos.
Este vídeo da Discovery National Geographic apresenta a fabricação do aço, desde o minério até 
o aço fi nal.
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=z5VpDlGJDto>. 
Este vídeo apresenta a injeção de plásticos.
Acesse o link (em espanhol) disponível em: <https://www.youtube.com/
watch?v=VC7dn4XOIPM>.
REFERÊNCIAS
43
ASM HANDBOOK. Properties and Selection: Iron, Steels, and High Performance 
Alloys. Ohio: ASM International, 1990.
GROOVER; M. P. Introdução aos Processos de Fabricação. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
PASSATORE, C. R. Química dos Polímeros. São Paulo: Centro Paula Souza, 2013.
REFERÊNCIAS ON-LINE
¹ Em: <http://www.pmt.usp.br/pmt5783/Pol%C3%ADmeros.pdf>. Acesso em: 11 
ago. 2017.
² Em: <http://watplast.com.br/a-importancia-da-injecao-plastica-e-suas-utilida-
des/>. Acesso em: 11 ago. 2017.
³ Em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfc4EAH/automacao-injetora-plas-
tico>. Acesso em: 11 ago. 2017.
4 Em: <http://www.geocultura.net/rochas/aplica%C3%A7%C3%B5es/>.
Acesso em: 11 ago. 2017.
5 Em: <http://nuvemelectronicaa.blogspot.com.br/2013/01/propriedades-dos-me-
tais.html>. Acesso em: 11 ago. 2017.
6 Em: <http://www.acobrasil.org.brsite2015siderurgia_mundo.html>. 
GABARITO
1. Alternativa “C”.
2. Alternativa “E”.
3. Alternativa “D”.
4. Alternativa “B”.
5. Alternativa “C”.
6. O Aço (Fe+C) é uma liga metálica formada por ferro(Fe) e uma porcentagem 
entre 0,02% a 2,11% de Carbono(C). Considerada a mais importante categoria 
dos metais ferrosos, sua aplicabilidade é imensurável, visto que esta liga ainda 
pode conter outros elementos que, em conjunto, alteram e/ou melhoram suas 
propriedades. De maneira geral, os aços são fabricados a partir do ferro gusa, 
acrescentando-se elementos de liga, o carbono(C) principalmente, e outros 
também, como fósforo(Pb), silício(Si), manganês(Mg), cromo(Cr), níquel(Ni) emolibdênio(Mo), por exemplo. Essa característica o torna uma liga com cente-
nas de composições químicas e vasta aplicabilidade comercial.
GABARITO
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Professor Esp. Marcos Antonio Pintor Junior
O PROCESSO DE 
FABRICAÇÃO POR 
USINAGEM
Objetivos de Aprendizagem
 ■ Apresentar os processos de fabricação.
 ■ Conhecer o modelo de fabricação por usinagem.
 ■ Descrever o processo de fabricação utilizando as ferramentas de 
geometria definida.
 ■ Descrever o processo de fabricação utilizando as ferramentas de 
geometria não definida.
 ■ Descrever o processo de fabricação de usinagem especial.
Plano de Estudo
A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade:
 ■ Introdução aos processos de fabricação
 ■ Introdução ao processo de fabricação por usinagem
 ■ Processo de usinagem com ferramenta de geometria definida
 ■ Processo de usinagem com ferramenta de geometria não definida
 ■ Processos de usinagem especiais
INTRODUÇÃO
Caro(a) aluno(a), iniciaremos nosso estudo realizando um sobrevoo sobre os pro-
cessos de fabricação. Falaremos dos processos de fabricação por usinagem, que 
se destacam por serem processos precisos e de grande versatilidade de aplicação 
graças as mais variadas formas e dimensões possíveis de serem confeccionadas 
utilizando esses processos. Durante a usinagem, ocorre a remoção de sobreme-
tal e esse processo pode ser realizado utilizando-se de ferramentas denominadas 
“ferramentas de corte”.
Ao estudarmos os processos de fabricação por usinagem, podemos observar 
duas características principais, o material das ferramentas de corte e a geometria 
destas ferramentas. Os materiais aplicados às ferramentas de corte foram discu-
tidos na Unidade I e envolvem as propriedades dos metais.
No aspecto da geometria das ferramentas de corte, que envolve a otimiza-
ção dessas ferramentas, dividimos os processos em dois grupos, definidos como 
processos de usinagem com ferramentas de geometria definida e os processos 
de usinagem com ferramentas de geometria não definida.
Entre os processos de usinagem que utilizam ferramentas de geometria defi-
nida, destacaremos o processo de torneamento, o processo de furação, o processo 
de fresamento e o processo de rosqueamento. Entre os processos de usinagem 
que utilizam ferramentas de geometria não definida, abordaremos o processo 
de retificação, o processo de brunimento e o processo de lapidação.
Abordaremos, ainda, os processos de usinagem que denominamos de 
especiais. Dentre esses processos, trataremos do processo de usinagem por ele-
troerosão, do processo de usinagem por remoção química e do processo de 
usinagem utilizando laser.
O conhecimento destes processos de fabricação é essencial para todo(a) enge-
nheiro(a) e fonte clara de aplicação em variadas áreas das indústrias.
Boa leitura!
Introdução
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IIU N I D A D E48
INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
Ao longo dos anos, as técnicas de fabricação foram desenvolvidas para atender 
a demanda crescente do mercado, de tal forma que hoje é possível encontrar 
variados processos e diversos materiais nesta área. Diz-se que um processo de 
fabricação é a maneira como é transformado ou construído um material, nor-
malmente utilizando-se máquinas de fabricação.
Alguns autores sugerem a classificação destes processos em processos pri-
mários e em processos secundários. Os processos primários designam aqueles 
em que a forma inicial da peça bruta é gerada, mas não é possível estabelecer 
um acabamento melhorado e, portanto, é necessária a aplicação dos processos 
secundários.
Assim, é possível exemplificar os dois tipos de processos. No primário, deno-
minado por Groover como básico (2016, p. 372), estão os processos de fundição, 
o processo de forjamento e o processo de laminação. Nos processos secundá-
rios, estão o processo de torneamento, o processo de retificação e os processos 
de fresamento, por exemplo.
Figura 1 – Processo de torneamento de eixo
Introdução ao Processo de Fabricação por Usinagem
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INTRODUÇÃO AO PROCESSO DE FABRICAÇÃO POR 
USINAGEM
Ao falarmos de processos de fabricação, quase sempre citaremos as operações 
relacionadas à usinagem de materiais. A usinagem é um grupo de processos de 
fabricação em que uma ferramenta de corte é utilizada na remoção de material, 
com a finalidade de produzir na peça o formato desejado. Cabe mencionar que 
a utilização de uma ferramenta de corte é um padrão em todo o grupo. Com a 
usinagem, é possível obter uma peça em um formato desejado utilizando uma 
gama imensa de materiais. A usinagem também nos permite variar a forma e a 
característica geométrica de acordo com a necessidade, obtendo uma precisão 
dimensional muito grande.
Durante uma operação de usinagem, podemos observar duas características 
que formarão a geometria da peça. A primeira característica é a forma da ferra-
menta de corte, como ocorre no brochamento e na furação por exemplo, em que 
a geometria da ferramenta é transferida para a peça. A segunda característica é 
o movimento que acontece entre a ferramenta de corte e a peça a ser usinada.
Ferramenta
de forma
Superfície com
formaçãoPeça
N 
f
N 
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Peça
Superfície
com formação
N 
PeçaPeça
Brocha
Superfície
com formação
Figura 2 – Formação para criar formas em usinagem
Fonte: Groover (2016).
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IIU N I D A D E50
Embora essas duas características tenham sido citadas separadamente, elas 
também podem ocorrer simultaneamente. Esta simultaneidade é observada no 
processo de rosqueamento feito em um torno mecânico, em que o ângulo da 
ferramenta de corte determinará a forma dos filetes e o movimento, seu passo.
Figura 3 – Processo de formação de rosca em parafuso
Fonte: Sandvik Coromant (s/d, on-line)¹.
Os processos de fabricação por usinagem são divididos basicamente em dois gru-
pos, os que são produzidos por ferramentas de geometria definida e os que são 
produzidos utilizando-se ferramentas de geometria não definida. 
Do mesmo modo que o metal enferruja com a ociosidade e a água parada 
perde sua pureza, assim a inércia esgota a energia da mente.
(Leonardo da Vinci)
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PROCESSO DE USINAGEM COM FERRAMENTA DE 
GEOMETRIA DEFINIDA
Antes de anunciarmos os processos que utilizam ferramentas de corte com geo-
metria definida, devemos entender o que é uma ferramenta de corte, já citada 
anteriormente. Denomina-se ferramenta de corte a ferramenta composta por um 
material mais duro do que o material a ser usinado, com uma ou mais arestas 
de corte. Existem dois tipos de ferramentas de corte, as denominadas monocor-
tantes, com apenas uma aresta de corte, utilizadas, por exemplo, nas operações 
de torneamento, e as multicortantes, que possuem mais do que uma aresta de 
corte, como no caso de uma broca utilizada na furação.
 Interessa saber que alguns princípios aplicados às ferramentas monocortantes 
também são aplicados às ferramentas multicortantes, uma vez que o mecanismo 
de corte e formação do cavaco é semelhante a outras operações de usinagem.
Outro detalhe que deve ser considerado ao se utilizar uma ferramenta de 
corte, e neste caso, definida ou não, é o fluido de corte. Um fluido de corte é 
qualquer líquido ou gás aplicado ao processo de fabricação com a finalidade de 
melhorar as condiçõesde corte da ferramenta. Ao utilizar-se de um determinado 
fluido, resolve-se dois problemas característicos dos processos de fabricação por 
usinagem: a geração de calor na zona de cisalhamento e o atrito entre a ferra-
menta e a peça.
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM
Reprodução proibida. A
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IIU N I D A D E52
Neste tipo de usinagem, utilizando ferramentas de geometria definida, destaca-
remos alguns processos que são comumente utilizados em diversos segmentos 
econômicos e são de grande aplicação nas indústrias de forma geral. O primeiro 
desses processos é o torneamento. 
Definimos o torneamento como um processo de usinagem em que a 
ferramenta de corte utilizada é monocortante. Esse processo se dá em uma 
máquina-ferramenta conhecida como torno mecânico.
Figura 4 – Torno Mecânico
Fonte: Carmo (2014, on-line)².
O diamante é o material mais duro encontrado na natureza. A dureza é uma 
propriedade mecânica atribuída a toda matéria sólida. Friedrich Vilar Mohs, 
mineralogista alemão, foi quem desenvolveu uma tabela conhecida como 
Escala de Mohs. Nesta escala, que vai de 1 a 10, os materiais são classifica-
dos de acordo com sua dureza. Na escala, o 1 é o talco e o 10, o diamante.
Fonte: o autor.
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 O torno mecânico utiliza-se do movimento da peça presa na placa, ou castanha, 
sobre seu próprio eixo, e uma ferramenta de corte presa no porta-ferramenta, 
que realiza o movimento de avanço, moldando a peça. Esse porta-ferramenta é 
preso na parte superior do carro longitudinal (carro principal), que desliza sobre 
o barramento. O barramento é formado por dois trilhos, fabricado com grande 
precisão e alto grau de paralelismo em relação ao eixo de rotação da árvore.
O sistema de rotação acontece no cabeçote fixo onde se encontra a caixa de 
avanços e recâmbio, também conhecida como “caixa norton”. É nesse cabeçote 
que a velocidade de corte e a rpm são definidos, quase sempre com o posiciona-
mento de alavancas em posições predefinidas pelo fabricante.
Durante o torneamento, ainda podemos definir outras operações que tam-
bém são realizadas utilizando-se o torno mecânico e que, embora possuam 
designações próprias, fazem parte do processo de torneamento, como é o caso do 
faceamento, em que a ferramenta de corte avança na direção radial sobre a face 
oposta ao cabeçote, criando uma superfície plana. Ao se inclinar a ferramenta, 
fazendo com que ela não fique paralela ao eixo da peça, obtém-se um tornea-
mento cônico. Outro procedimento muito comum durante o torneamento é a 
chanfragem. Chanfrar é quebrar as bordas da peça torneada, tornando-a mais 
bem acabada.
Ainda podemos citar o sangramento, procedimento semelhante ao facea-
mento, entretanto, feito ao longo da peça, com o intuito de fazer rebaixos e/ou 
cortá-la. Este procedimento é normalmente feito por uma ferramenta denomi-
nada “bedame”.
Outro processo de fabricação por usinagem com ferramenta de geometria 
definida é a furação. Realizada para fazer furos circulares, a furação utiliza-se de 
uma ferramenta com duas arestas de corte (multicortante) rotativas, que realiza 
movimentos circulares em torno de seu eixo, denominada broca. As brocas são 
encontradas em sua maioria no formato helicoidal.
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM
Reprodução proibida. A
rt. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
IIU N I D A D E54
Comprimento
do rebaixo
Comprimento
da haste Corpo da broca
Vista lateral
Haste
cônica
Ângulo
de hélice
Ângulo
 da ponta θ 
Superfície de saída Aresta principal de corte
Aresta
transversal
Espessura
do núcleo
Guia
Vista de frente
(ampli�cada)
Diâmetro
da broca
Canal
helicoidal
Figura 5 – Geometria padrão de uma broca helicoidal
Fonte: Groover (2016).
As brocas helicoidais, de longe as mais utilizadas, possuem dois canais helicoidais 
que caracterizam este tipo de broca e formam um ângulo denominado ângulo de 
hélice, com valor típico de 30º. São esses canais que farão a retirada do cavaco e 
formarão o corpo da broca, onde também pode ser identificado a guia da broca. 
Embora alguns acreditem que a guia tenha a função de corte, como o próprio 
nome diz, sua função é guiar a broca pelo furo. Por ser de largura mínima, a guia 
tem menos oportunidade de geração de calor.
Outra parte fundamental da broca é o ângulo da ponta, formado entre o 
eixo da broca e a aresta de corte. Normalmente, este ângulo tem 118º, mas pode 
e deve ser alterado dependendo do tipo de material que se deseja furar. 
A remoção do cavaco gerado na furação quase sempre representa um pro-
blema durante o processo. Como os canais possuem um espaço ao longo do corpo 
da broca, os cavacos são forçados a sair por este espaço e, dependendo do volume 
de cavaco, pode-se ter uma interrupção no processo de saída, o que aumenta a 
geração de calor e a força aplicada sobre a broca, causando, às vezes, sua quebra.
Por este motivo, durante o processo de furação, deve-se fazer constante-
mente a entrada e saída da broca do furo que está sendo feito, com a finalidade 
de promover a retirada do cavaco. Normalmente feitas de aço rápido, as bro-
cas recebem um tratamento térmico e um procedimento de endurecimento da 
superfície externa (guia e aresta de corte).
Assim como no torneamento, alguns procedimentos podem acontecer após 
a furação, utilizando-se do furo feito, com a finalidade de modificação. O alar-
gamento é um destes procedimentos. Utilizado quando se deseja aumentar o 
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furo, fornecendo a este uma tolerância mais precisa, torna o acabamento do furo 
muito melhor. Este procedimento é realizado pela ferramenta de corte denomi-
nada alargador.
Alargador de múltiplos gumes
Alargador de gume único
Figura 6 – Ferramentas do tipo alargadores
Fonte: Lima (s/d, p. 55, on-line)³.
Outro processo realizado após a furação e que deve ser explicado é o escarea-
mento. Escarear é fazer um rebaixo cônico na borda do furo, facilitando, por 
exemplo, um procedimento de rosqueamento. Neste procedimento, utiliza-se 
o escareador.
Figura 7 – Escareador de furos
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Reprodução proibida. A
rt. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
IIU N I D A D E56
Ainda podemos citar outro procedimento importante e comum, a furação de 
centro. Este procedimento é realizado sempre antes da furação. Isto porque a 
furação de centro normalmente é utilizada como guia da furação ou, se utilizada 
no processo de torneamento, para servir como apoio do contraponto, ferramenta 
útil em alguns modelos de torneamento.
Figura 8 – Broca de centro
Fonte: Copafer (s/d, on-line)4.
Finalizando, cabe mencionar que o processo de furação é realizado por uma 
máquina-ferramenta denominada furadeira.
Continuando a explicar sobre processos de fabricação que utilizam ferra-
mentas de geometria defi nida, temos o fresamento. No processo de fresamento, 
a usinagem acontece com o avanço da peça em direção à ferramenta de corte. 
Esta ferramenta denominada fresa possui várias arestas de corte, que, neste caso, 
são chamadas de “dentes”. Existe uma ferramenta de fresamento que possui ape-
nas uma aresta de corte, a “bailarina”, usada em alguns poucos casos.
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Figura 9 – Fresa para ranhuras
Fonte: Internacional Ferramentas (s/d, on-line)5. 
As fresas são classifi cadas, costumeiramente, de acordo com a operação que rea-lizam. As fresas cilíndricas tangenciais são as fresas utilizadas para fresamento 
tangencial, também chamadas de fresas helicoidais. Outro tipo de fresa é a de 
perfi l constante, na qual as arestas de corte têm perfi l especial, por exemplo, as 
fresas para fazer engrenagens, que requerem um desenho de geometria dos den-
tes diferente. Por fi m, também há as fresas de topo, que são semelhantes a uma 
broca, utilizadas para fazer fresamento de perfi s e cavidades, canais e superfícies.
Em um processo de fresamento, utiliza-se a máquina-ferramenta denomi-
nada fresadora, que fornece rotação para uma ferramenta multicortante. Há 
alguns modelos de fresadora, por exemplo, a de coluna, as de mesa fi xa, a copia-
dora e a de arrasto.
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM
Reprodução proibida. A
rt. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
IIU N I D A D E58
Torpedo
Alavancas para
trocas de velocidades
Coluna
Volante para
movimentação
no eixo x
Base
Anteparo do �uído
de corte
Eixo árvore
Saída do �uído
de corte
Acionamento
do eixo y
Acionamento
do eixo z
Alavancas para seleção
de avanços automáticos
Mesa
Figura 10 – Máquina-ferramenta de fresar (fresadora)
Fonte: Tecmecânico (2011, on-line)6.
Essas fresadoras, quando estão em operação, realizam basicamente dois tipos de 
fresamento, o periférico, também chamado de tangencial, em que o eixo da fer-
ramenta é paralelo à superfície a ser usinada, como nos fresamentos de canais ou 
de rasgos de perfil, por exemplo. O outro tipo de operação é o fresamento frontal, 
em que o eixo da ferramenta é perpendicular à superfície que será usinada, como 
ocorre no fresamento de topo, no fresamento de borda e em superfícies curvas.
Para finalizarmos os processos de fabricação por usinagem com ferramenta 
de geometria definida, temos o rosqueamento. O rosqueamento é um processo 
empregado, geralmente, na confecção de elementos de fixação (parafusos e porcas), 
transporte de materiais (roscas transportadoras) e na transmissão de movimentos, 
como no caso dos fusos do torno mecânico. O rosqueamento tem sua caracterís-
tica principal nos filetes, sulcos ou ranhuras helicoidais sobre superfícies.
Este processo envolve dois movimentos que acontecem simultaneamente. 
Um é rotativo e o outro movimento é de avanço. Existem dois tipos de rosque-
amento: o interno, quando os filetes são feitos internamente na peça, como no 
caso de uma porca, e o rosqueamento externo, como nos parafusos.
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Figura 11 – Modelo de parafuso com rosca triangular
Fonte: Ciser (s/d, on-line)7. 
No rosqueamento, utiliza-se ferramentas de corte com perfi s de diferentes forma-
tos, como no caso das roscas trapezoidais, das roscas triangulares e quadradas.
 Tanto na construção da rosca interna como na rosca externa é possível 
utilizar ferramentas de corte. No caso da rosca interna, utiliza-se um “macho”, 
ferramenta de corte que rasga o material, fazendo ranhuras e moldando a rosca.
 
Figura 12 – Ferramenta “macho” para formação de roscas internas
Fonte: Walter Ferramentas (s/d, p. 58, on-line)8. 
No processo de rosqueamento externo, a ferramenta recebe a denominação de 
cossinete, fi xada no porta cossinete, que serve de apoio para o exercício de rotação.
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM
Reprodução proibida. A
rt. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
IIU N I D A D E60
PROCESSO DE USINAGEM COM FERRAMENTA DE 
GEOMETRIA NÃO DEFINIDA
Diferente do que acontece quando tratamos dos processos de usinagem com fer-
ramenta definida, em que facilmente se observam arestas de corte, para os casos 
em que há geometria não definida, a remoção de material acontece por atrito, por 
exemplo. Nestes casos, os processos são denominados como processos abrasivos.
A utilização deste tipo de processo talvez é a mais antiga conhecida, e sua 
importância, comercial e tecnológica, pode ser observada pelo acabamento que 
alguns processos deste tipo alcançam, e sua precisão, que pode ser extrema-
mente alta, chegando à casa dos microns (µm). Outra característica conferida 
aos processos abrasivos é a possibilidade de serem aplicados a todos os tipos de 
materiais, endurecidos ou não, tratados ou não.
Neste tipo de processo está a retificação. O processo de retificação ocorre 
em uma máquina-ferramenta denominada retífica e acontece pelo contato abra-
sivo da peça com o rebolo. 
O rebolo é a ferramenta de corte. É composto por partículas abrasivas e jun-
tadas por um aglomerante, uma espécie de cola que mantém as partículas juntas 
no formato e estrutura definida. Os rebolos são diferentes entre si e a aplicação 
de um ou de outro depende do tipo de processo que será executado, do tipo 
de acabamento e do tipo de material da peça, por exemplo. Para fazer a deter-
minação, alguns parâmetros dos rebolos devem ser do conhecimento, como o 
Figura 13 – Rebolo para retificação – ferramenta de geometria não definida
Processo de Usinagem Com Ferramenta de Geometria não Definida
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tamanho do grão, por exemplo. É o tamanho do grão que determinará o acaba-
mento e a quantidade de material que será removido por ciclo. Quanto menor 
for este tamanho, menor será a retirada e melhor será o acabamento.
Outro parâmetro importante a ser observado é o aglomerante. É desejável 
que o aglomerante seja resistente ao ponto de suportar as cargas centrífugas apli-
cadas, resistir à fragmentação do impacto, mantendo os grãos unidos durante o 
processo e suportar as altas temperaturas observadas durante a usinagem.
Ainda, o tipo de material abrasivo usado também é parâmetro de escolha 
na hora da retificação. Os materiais constituintes dos rebolos podem apresentar 
friabilidade maior ou menor. Citamos, por exemplo, os abrasivos de óxido de 
alumínio. Esse tipo de abrasivo é o mais comum, usado para retificar aços e ligas 
ferrosas. Há, também, os abrasivos à base de diamante. Naturais ou artificiais, 
os rebolos de diamante são, geralmente, utilizados para aplicação em materiais 
endurecidos e abrasivos, como a cerâmica e o vidro.
De forma geral, a retificação quase sempre é usada para conceder acabamento 
a peças com forma já estabelecida em processos anteriores. Assim, podemos 
enunciar alguns modelos de retificação. A retificação plana, por exemplo, é 
normalmente aplicada em superfícies lisas e sempre executada usando o lado 
periférico do rebolo ou sua face plana. 
A retificação cilíndrica acontece em peças cilíndricas, podendo ser aplicada 
externa ou internamente. Muito utilizada para conferir acabamento em eixos, 
este tipo de retificação produz grande precisão nas medidas.
Friabilidade mecânica é a capacidade que um material abrasivo tem de 
se fraturar quando sua aresta de corte se desgasta, permitindo que outra 
aresta se exponha, dando continuidade ao processo de usinagem. Essa pro-
priedade é observada, por exemplo, no processo de retificação quando é 
utilizado um rebolo.
Fonte: o autor.
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM
Reprodução proibida. A
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Figura 14 – Processo de retificação externa
As retificações internas funcionam, por sua vez, como uma operação de man-
drilhamento, pois a peça é fixada em um mandril. Este tipo de retificação é 
muito usada em rolamentos, para conferir acabamento às pistas de rolamen-
tos, por exemplo.
Outras operações de retifi-
cação também devem ser 
mencionadas. Utiliza-se a 
retificação, por exemplo, 
na afiação de ferramentas 
de corte e na retificação de 
gabaritos, quando se deseja 
elevado grau de precisão em 
peças de aço temperado, as 
retificações de disco, conhe-
cidas