Trabalho Tecnologia dos materiais

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UNINTER 
ESP 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SELEÇÃO DE MATERIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença 
como parte da avaliação da Disciplina de Tecnologia dos Materiais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hernando Ibarros - 1996396 
 
Mogi Das Cruzes - SP -11/05/2020 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ pág. 2 
 
2. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DO EQUIPAMENTO ................................... pág. 3 
 
3. MATERIAL METALICO .................................................................................. pág. 4 
3.1 AUSTEANITICO 
3.2 COMPOSIÇÃO QUIMICA DO AÇO 
3.3 ESTRUTURA METALOGRAFICA DO AÇO 
 
4. MATERIAL CERÂMICO ................................................................................. pág. 5 
4.1 INFORMAÇÃO TÉCNICA 
4.2 ESTRUTURA CRISTALINA 
4.3 DIAGRAMA METAESTÁVEL PARA O SISTEMA Al2O3 e SiO2 .................. pág. 6 
4.4 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CERÂMICA ................................................... pág. 7 
 
5. MATERIAL POLIMEROS ................................................................................ pág. 8 
5.1 POLIETILENO 
5.2 POLIMETACRILATO 
5.3 POLIACETATO DE VINILA 
5.4 POLICLORETO DE VINILA 
6.MATERIAL PROPOSTO PARA SUBSTITUIÇÃO............................................. pág. 9 
 
7. LISTA DE PEÇAS PARA REPOSIÇÃO ........................................................... pág. 10 
8. IDENTIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO ............................................................ pág. 11 
9. GARANTIA......................................................................................................... pág. 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1-INTRODUÇÃO 
 
Para análise dos materiais, vamos utilizar um Forno de Indução utilizado em Laboratório 
Metalúrgico para fusão do aço. 
Devido ao fato que o equipamento apresenta componentes, Metálicos, polímeros plásticos e 
peças cerâmicas. 
Este equipamento foi desenvolvido exclusivamente para utilização em Laboratório para 
confeccionar peças de amostras para análise química em Raio-x ou Espectrômetro de Absorção 
optica. 
O Forno de Fusão utilizado na análise é de fabricação da Industria JAMO, modelo JMMF. 
O Aquecedor Indutivo JAMO modelo JMMF 20kW foi desenvolvido especialmente para fusão de 
pó de ferro. 
Composto de um gerador de frequência, um transformador isolador de saída, painel elétrico com 
CLP e IHM para programar até 100 receitas diferentes de aquecimento e sistema de refrigeração 
água/ar em circuito fechado. Acompanham o aquecedor 1 (um) indutor de aquecimento e 
rotâmetro para controle do gás nitrogênio a ser inserido na câmara de aquecimento. 
 
Acompanhado de um tudo de Vidro indutivo, pedestal e cadinhos cerâmicos para fusão do aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2-ESPECIFICAÇOES TÉCNICAS 
 
 
Referência: Manual do equipamento www.jamo.ind.b 
 
 
 
3 – MATERIAL METÁLICO 
Aço é a denominação genérica para ligas de ferro-carbono com teores de carbono de 0,008 a 
2,11%, contendo outros elementos residuais do processo de produção e podendo conter outros 
elementos de liga propositalmente adicionados. Se o aço não contém estes últimos, é chamado 
especificamente de aço-carbono. Do contrário, aço-liga. Ferro fundido é a designação genérica 
para ligas de ferro-carbono com teores de carbono acima de 2,11%. 
Foi selecionado para análise deste trabalho o aço que envolve toda estrutura do equipamento 
além do painel de comando e câmara de aquecimento. 
O aço que envolve toda a carcaça do Forno é uma liga de Médio carbono, se enquadra no Aço 
SAE 1020 onde sua composição química é basicamente C, S, P, Mn outros elementos são 
residuais. 
Por se tratar de um aço com boa resistência é utilizado em engrenagens, eixos, pinos, guia, 
colunas, chapas, tubos entre outros. Por este motivo avaliando a química do aço observamos 
uma Matriz Ferritica e Perlitica conforme abaixo. 
Analise Química 
C......0.210% 
S......0.018% 
Mn....0.580% 
P......0.023% 
 
 
 
Aço de excelente forjabilidade e soldabilidade, baixa usinabilidade. 
 
Isto nos mostra que o aço utilizado tem que apresentar uma resistência para suportar toda 
carga do equipamento envolvendo toda estrutura elétrica e mecânica interna do Forno que 
somando tudo o peso atinge 335 kg. Por este motivo a estrutura deve aguentar impactos e afim 
de proteger a sistema interno. 
 
Estrutura cristalina cubica de corpo centrado 
 
 
 
4-MATERIAL CERÂMICO 
4.1 O equipamento possui em seu sistema de fusão um conjunto com Pedestal e Cadinho 
Cerâmico para que suporte a alta temperatura de fusão da amostra conforme abaixo. 
 
 
4.2 ESTRUTURA CRISTALINA 
“Quimicamente, o material silicato mais simples é o dióxido de silício (SiO2). Estruturalmente, 
ele é uma rede tri-dimensional que é gerada quando cada átomos de oxigênio do canto em cada 
tetraedro é compartilhado por tetraedros adjacentes. Assim, o material é eletricamente neutro 
e todos os átomos têm estruturas eletrônicas estáveis. Sob estas circunstâncias a razão de 
átomos de Si para átomos de O é de 1:2, como indicado pela fórmula química. Se esses 
tetraedros forem arranjados de uma maneira regular e ordenada, uma estrutura cristalina é 
formada. Existem três principais formas cristalinas polimorfas de sílica: quartzo, cristobalita 
(Figura 8) e tridimita. Suas estruturas são relativamente complicadas e comparativamente 
abertas; isto é, os átomos estão estreitamente compactados entre si. Como uma consequência, 
estas sílicas cristalinas têm relativamente baixas densidades; por exemplo, à temperatura 
ambiente o quartzo tem uma densidade de apenas 2,65 g/cm3. A resistência das ligações 
interatômicas Si-O está refletida numa relativamente alta temperatura de fusão, 1710ºC 
(3110ºF)” 
 
Referencia:http://files.adesilva-ftec.webnode.com/200000024-
269d327965/ESTRUTURAS%20E%20PROPRIEDADES%20DE%20CER%C3%82MICAS.pdf 
http://files.adesilva-ftec.webnode.com/200000024-269d327965/ESTRUTURAS%20E%20PROPRIEDADES%20DE%20CER%C3%82MICAS.pdf
http://files.adesilva-ftec.webnode.com/200000024-269d327965/ESTRUTURAS%20E%20PROPRIEDADES%20DE%20CER%C3%82MICAS.pdf
 
 
4.3 DIAGRAMA METAESTÁVEL PARA O SISTEMA Al2O3 e SiO2 
Um diagrama de fase metaestável foi proposto para o sistema Al2O3 e SiO2 sem a presença da 
fase mulita e com líquido formado a temperaturas de aproximadamente 1260 ºC [2]. Apesar da 
mulita ser a fase mais estável termodinamicamente, as condições utilizadas no experimento 
inibiram sua formação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.4 COMPOSIÇÃO QUIMICA DA CERAMICA 
 
Sua composição é constituída basicamente de Óxido de Silício e Óxido Alumínio conforme 
Boletim técnico do fornecedor. 
 
 
 
 
5-MATERIAIS POLIMEROS 
 
 
Os materiais Polímeros Sintéticos do equipamento são as mangueiras de Ar comprimido, 
mangueiras de água de refrigeração, todas os revestimentos dos cabos elétricos que constitui o 
sistema interno do equipamento. 
Estes Polímeros Sintéticos podemos classificar como: 
 
5.1 Polietileno: Onde constitui os cabos e fiação elétrica do equipamento. 
 
5.2 Polimetacrilato: Ele se faz necessário para a proteção do analista pois é a base acrílica 
frontal do forno para que possamos ver a fusão da amostra. 
 
5.3 Poliacetato de Vinila: Este envolve toda parte externa do equipamento pois se trata da 
pintura sobre a área metálica do equipamento. A seguir temos a reação de polimerização desse 
composto: 
 
Imagem referência: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/polimero-pva.htm 
 
5.4 Policloreto de Vinila: Ele constitui toda parte de tubulação de refrigeração do equipamento 
onde a água se faz necessário para o sistema. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/polimero-pva.htm
 
 
6-MATERIAL PROPOSTO PARA SUBSTITUIÇÃO 
O material proposto para substituir um componente do equipamento seria um Cadinho deGrafite para substituir o Cadinho de Cerâmica. 
Esta substituição agregaria alguns pontos positivos. 
• Na hora da fusão do metal, pois quando fundimos o aço em cadinho de cerâmica o 
que ocorre é uma contaminação na amostra com Silício devido ao cadinho ser 
produzido com Oxido de Sílica. 
• Enquanto no Cadinho de Grafite isso não ocorreria devido conter somente grafite em 
sua composição. 
• Outro fator é a questão do aquecimento pois o Cadinho de Grafite aqueceria com mais 
rapidez e sua capacidade de reter calor é maior do que ao Cerâmico. 
• Com isso, a fusão da amostra seria mais homogênea. 
 
Ponto Negativo 
• Seria a questão do custo de produção do Cadinho Grafítico, pois é bem mais caro sua 
fabricação devido a qualidade de Grafite a ser utilizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7-LISTA DE PEÇAS PARA REPOSIÇLÃO 
 
CÓDIGO E DESCRIÇÃO 
 
DFA.0016 CADINHO DE CERÂMICA 37MM 59ML 
BDA.0003 FLUXOMETRO ARGONIO MACHO MAÇANETA DE FREIO 
CAH.0001 MANGUEIRA AR/ÁGUA 1/2" VERDE 
CAH.0002 MANGUEIRA AR/ÁGUA 1/2" VERMELHA 
CCH.0026 MANGUEIRA ATOXIFLEX 1 X 2 LONAS X 8MM BRANCA 
CCH.0013 MANGUEIRA ATOXIFLEX 3/4 VERDE 75LBS 
CCH.0012 MANGUEIRA ATOXIFLEX 3/4 VERMELHA 75LBS 
CCH.0037 MANGUEIRA TRANCADAA SPT 5/8 
CCK.0051 VALVULA DIRECIONAL PROCESSO 
D00.0008 VIDRO TEMPERADO 
CCJ.0090 FILTRO Y 
CAA.0007 TROCADOR DE CALOR 
CAB.0026 MOTOBOMBA AUTOASPIRANTE CENT INOX 
BBA.0001 CONTROLADOR PROGRAMAVEL 
BAW.0005 PLUG 4P 32A 380V N-4276 VERMELHO 
BCA.0011 RELE DE SEGURANCA 
BAF.0005 RELE SOBRECARGA 
NDA.0163 INDUTOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8-IDENTIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO 
 
Os dados principais do equipamento são identificados por números de série que está na 
etiqueta do equipamento localizada na lateral do mesmo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9-GARANTIA 
 
1. A JAMO EQUIPAMENTOS LTDA, garante ao primeiro comprador consumidor deste 
equipamento, contra qualquer defeito de fabricação ou material que nele se apresentar no prazo 
de 12 (doze) meses, a partir da data da emissão da Nota Fiscal. 
 
2. Qualquer defeito que por ventura for encontrado neste equipamento, dentro do prazo de 
garantia, deverá ser levado ao conhecimento da “JAMO”, a fim de ser providenciado o conserto 
ou substituição de peças defeituosas. 
 
3. Restringimos esta responsabilidade unicamente ao conserto ou substituição das peças 
defeituosas por novas ou recondicionadas, durante a vigência desta garantia. 
 
4. Declaramos nula e sem efeito a garantia, se este equipamento apresentar quaisquer danos 
resultantes de acidentes, de uso abusivo por ter sido ligado em corrente elétrica de tensão 
imprópria ou sujeita a oscilações excessivas, ou ainda no caso de apresentar sinais de ter sido 
violado, ajustado ou consertado por pessoas não autorizadas. 
 
5. Para efeito de conserto, tanto os gratuitos como os remunerados serão feitos se o 
equipamento for posto em nosso Departamento de Assistência Técnica, correndo as despesas 
de frete e transporte por conta e risco do cliente. 
Nas assistências técnicas a domicílio de equipamentos em garantia, serão cobradas as 
despesas de transporte (quilometragem) ou outro meio (avião, ônibus, táxi etc.); tempo gasto 
pelo técnico (ida e volta) para deslocamento até o cliente, não sendo cobrado o tempo utilizado 
para conserto e o material usado no(s) mesmo(s), exceto na condição anterior. 
Assistência Técnica: Prezado cliente ao enviar vosso aquecedor indutivo JAMO 
 
para conserto, revisão ou reparo por gentileza, enviar junto com o equipamento 
todos seus componentes, principalmente os bastões e o sensor magnético.