Aula 01 - impressao Tópicos Especiais em Engenharia de Produção

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TÓPICOS ESPECIAIS EM 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
AULA 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Roberto Pansonato 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Caro aluno, a atuação de um profissional de engenharia de produção tem 
se tornado cada vez mais abrangente, não se limitando somente à manufatura, 
mas também com atuação destacada nas áreas de serviço. 
A produção tem como objetivo primário satisfazer necessidades humanas 
no que diz respeito a bens e serviços, portanto, reunir tópicos especiais em 
engenharia de produção que de alguma forma atendam a esse objetivo é um 
desafio. Para atender a esse desafio, a experiência na gestão em engenharia de 
produção se mostrou de grande valia. Não é o propósito dessa disciplina fazer 
um resumo geral de todas as disciplinas do curso, o que seria algo impraticável, 
mas sim destacar alguns elementos técnicos relevantes para o profissional de 
engenharia de produção e a integração das disciplinas para solução de 
problemas do cotidiano da engenharia de produção. 
Para facilitar a compreensão, cada aula será descrita como um módulo 
que reúne alguns tópicos que possuam afinidades técnicas. Para esta aula, o 
módulo será o de Tópicos em Tecnologia e Materiais. A seguir, os temas desta 
nossa aula. 
1. Desenho técnico: acabamento superficial; 
2. Princípios de mecânica: forças e movimentos; 
3. Tecnologia dos materiais: materiais ferrosos; 
4. Tecnologia dos materiais: materiais não ferrosos; 
5. Resistência dos materiais: determinação dos esforços. 
Com certa frequência, alguns alunos de engenharia de produção nos 
questionam se todos os conceitos, princípios e técnicas aprendidos durante o 
curso serão utilizados na vida profissional. Pergunta não muito fácil de se 
responder, pois a utilização do aprendizado em maior ou menor escala vai 
depender da área de atuação do profissional, no entanto, algumas 
características se mostram muito importantes para implantação de melhorias e 
tomada de decisão. 
O exemplo apresentado na Figura 1, a seguir, mostra como 
conhecimentos de desenho técnico, princípios de mecânica, tecnologia dos 
materiais e resistência dos materiais foram úteis na resolução de um problema 
crítico que pode acontecer no cotidiano de qualquer empresa. A peça a seguir 
(apresentada em um desenho simplificado) é um item de um dispositivo da 
 
 
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empresa SRRC (nome fictício), que tem como objetivo fixar uma peça especial 
para usinagem que vinha apresentando quebras constantes, comprometendo a 
produtividade e a qualidade do produto. Uma das primeiras ações foi buscar um 
material com certa elasticidade para suportar a carga “F”. A alteração já 
apresentou resultado de imediato, porém, com menor frequência, ainda ocorriam 
pequenas trincas que ocasionavam quebras. A segunda alteração foi, após 
análise do desenho, propor o aumento do raio de 2 mm para 5 mm (máximo 
admissível). Outra melhora significativa, mas, mesmo assim, com pouca 
frequência, ainda aconteciam quebras. Mais uma vez, conhecimentos técnicos 
foram importantes na implantação de melhorias: a redução da rugosidade 
superficial do material para eliminação da propagação de trincas. Com base 
nessa última alteração, praticamente se eliminou as quebras dessa peça. 
Figura 1 – Resolução de um problema crítico que pode acontecer no cotidiano 
de qualquer empresa 
 
Portanto, vimos que o conhecimento e a compreensão de técnicas foi 
fundamental para a solução do problema. E, por falar em técnicas, a primeira 
que vamos rever refere-se ao desenho técnico. Para a maioria das áreas de 
atuação de um engenheiro de produção, é primordial que ele domine as técnicas 
de desenho técnico, seja para elaboração de um projeto de uma linha de 
montagem, por exemplo, para interpretação de um arranjo físico industrial ou 
simplesmente para se criar um croqui manualmente para confecção de uma peça 
qualquer. 
 
 
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Mesmo que um profissional não atue diretamente em um projeto 
mecânico mais complexo, é importante que ele saiba alguns princípios básicos 
de mecânica, como força e movimento, por exemplo. 
Seguindo por esse caminho, serão abordados alguns temas sobre 
tecnologia de materiais. A competitividade das empresas está cada vez mais 
acirrada e a busca pela redução de custos é um dos diferenciais que uma 
empresa deve apresentar. Um dos elementos-chave para essa redução de 
custos é a escolha adequada dos materiais. 
Continuando a navegar pelo termo materiais, como podemos saber se um 
dado material pode ou não resistir a uma ou mais cargas? Vamos relembrar os 
principais esforços a que os materiais são submetidos. 
TEMA 1 – DESENHO TÉCNICO: ACABAMENTO SUPERFICIAL 
Em qualquer indústria, para execução de uma determinada peça, as 
informações podem ser apresentadas de diversas maneiras: 
• Por meio da palavra: por mais artifícios que se utilizem, dificilmente se 
consegue transmitir a ideia da forma de uma peça. 
• Por meio de fotografia: mesmo com toda tecnologia digital atual quanto a 
resolução, lentes, foco etc., a fotografia não pode alcançar detalhes 
internos de uma peça, por exemplo. 
• Por meio da própria peça: embora possa se obter vários detalhes com 
uma peça física, nem sempre pode servir de modelo, pois elementos 
como tolerância, material etc. não podem ser obtidos. 
O desenho técnico transmite todas as ideias de forma e dimensões de 
uma peça, e ainda fornece uma série de informações, como: 
• O material do qual é feito a peça; 
• O acabamento das superfícies; 
• A tolerância dimensional etc. 
Por meio de normas e regras, o desenho técnico mecânico se tornou uma 
linguagem técnica universal, que permite que uma peça que seja feita num país 
longínquo como a China, por exemplo, se adapte perfeitamente num conjunto 
mecânico produzido aqui no Brasil, e que, por sua vez, esse conjunto mecânico 
poderá incorporar um grande equipamento nos Estados Unidos, por exemplo. 
 
 
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O dia a dia de um engenheiro de produção é criar soluções e ideias 
inovadoras e desafiadoras, porém, para que isso ocorra, é necessário a 
utilização do desenho técnico. 
 Os desenhos utilizados em empresas geralmente são divididos em dois 
grupos distintos, os desenhos de Engenharia de Produto e os desenhos de 
Engenharia de Manufatura (ou industrial): 
• Engenharia de produto: desenhos referentes a produtos feitos pela 
empresa, como projeto de produtos, desenhos de peças compradas etc. 
Algumas empresas possuem regras rígidas em relação a esses desenhos 
no que diz respeito à confidencialidade. 
• Engenharia de manufatura (ou industrial): desenhos referentes a materiais 
de suporte à manufatura, como ferramentas, estampos, moldes, 
dispositivos e calibradores. 
Vamos nos ater a um dos aspectos que influenciaram na solução dos 
problemas da quebra da peça da empresa SRRC: acabamento superficial. 
1.1 Acabamento superficial 
A importância do acabamento superficial em peças mecânicas é de suma 
importância, seja para reduzir atrito entre duas ou mais superfícies, que é a 
grande maioria das aplicações, ou para aumentar a resistência mecânica de uma 
determinada peça, que foi o caso da empresa SRRC, entre outras aplicações. 
Para saber se o acabamento superficial de uma peça está adequado ou 
não, deve-se medir a sua rugosidade. Rugosidades são saliências micro 
geométricas existentes na superfície das peças provenientes do processo de 
fabricação. A rugosidade a que se refere os desenhos mecânicos são, na maioria 
das vezes, referentes a peças mecânicas que precisam ser acopladas a outras 
peças. Podemos até discutir a rugosidade da superfície de uma mesa, por 
exemplo, mas não é o nosso foco. 
Por mais lisa que possa parecer uma superfície, sempre haverá saliências 
micro geométricas, conforme mostrado na Figura 2. 
 
 
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Figura 2 – Perfil de peça analisada por microscópio 
 
Para medição da rugosidade de superfícies, utilizam-se alguns 
parâmetros de avaliação, como o Rz, Rmax,Rq, Rt e Ra. 
O padrão Ra é um dos mais utilizados e se refere à média aritmética dos 
valores dos pontos de perfil da rugosidade (Yi) em relação à uma linha média 
dentro de um percurso de medição (lm). O parâmetro Ra foi utilizado para definir 
a rugosidade do raio de 5 mm da peça da empresa SRRC. 
A Figura 3, a seguir, mostra uma representação gráfica da rugosidade Ra 
(ou CLA): 
Figura 3 – Representação gráfica da rugosidade média (Ra ou CLA) 
 
Fonte: Moldes Injeção Plásticos, S.d. 
Algumas empresas ainda adotam o sistema de medição por meio de 
triângulos (conforme NBR–6402). Nesse sistema, quanto maior a quantidade de 
triângulos (limitado a quatro) mais lisa será a superfície da peça, no entanto, 
devido às exigências tecnológicas e limitação quanto à escala de medição, sua 
aplicação não é tão utilizada como antigamente, mas algumas empresas de 
ferramentaria e usinagem ainda utilizam essa escala de medição, conforme 
figura a seguir. Veja que, conforme informação do desenho, essa peça deve ter 
 
 
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a rugosidade em torno de 6,3 Ra em todas suas superfícies, exceto as indicadas 
com três triângulos, que exigem rugosidade de aproximadamente 0,8 Ra. 
Figura 4 – Desenho com indicações de rugosidade 
 
A Tabela 1, baseada na norma ABNT/NBR 8004 e ISO 1302, apresenta 
um comparativo entre parâmetros de avaliação da rugosidade: 
• Sistema convencional (antigo); 
• Classes padronizadas de rugosidades; 
• Rugosidade Ra. 
 
 
 
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Tabela 1 – Comparativo entre parâmetros de avaliação da rugosidade 
 
Créditos: ABNT/NBR 8004 e ISO 1302. 
Por meio dessa tabela também é possível verificar quais são os processos 
de usinagem adequados aos objetivos de acabamento superficial. 
1.2 Interpretação do acabamento superficial nos desenhos 
Vamos utilizar como exemplo o desenho de um eixo qualquer com alguns 
símbolos de rugosidade superficial baseado na ABNT 8404. 
Figura 5 – Eixo com alguns símbolos de rugosidade superficial baseado na ABNT 
8404 
 
 
 
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Com base na interpretação desse desenho, chega-se à seguinte 
conclusão: 
• A tolerância geral de acabamento superficial (N11) é de 25µm (0,025mm), 
ou 25 Ra; ou seja, todas as superfícies usinadas, sem a conotação de 
rugosidade, deve considerar N 11. 
• N9 significa rugosidade máxima permitida de 6,3µm (0,0063mm), ou 6,3 
Ra;x : ou seja, nas regiões em que aparecem a indicação de rugosidade 
N9. 
• N5 significa rugosidade máxima permitida de 0,4µm (0,0004mm), ou 0,4 
Ra.x ou seja, nas regiões em que aparecem a indicação de rugosidade 
N5. 
Muitos desenhos industrias já vêm com a identificação do parâmetro Ra, 
ao invés das descrições “N”, o que, de certa forma, facilita a leitura. 
Portanto, o conhecimento básico sobre acabamento superficial e como 
representá-lo em um desenho técnico é de grande valia na engenharia de 
produção. 
TEMA 2 – PRINCÍPIOS DE MECÂNICA: FORÇAS E MOVIMENTOS 
O exemplo da peça da empresa SRRC apresenta um dos principais 
conceitos da mecânica estática, que é o momento de força (ou torque). O 
objetivo desse tema é mostrar como esses conceitos podem ser aplicados na 
prática e integrados com outros elementos, tal qual o desenho mecânico, que já 
vimos anteriormente. 
“Dê-me um ponto de apoio e moverei o mundo”. A célebre frase atribuída 
a Arquimedes (matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego) já 
nos direciona a uma concepção de movimento. 
Vamos relembrar a peça-problema da empresa SRRC: 
 
 
 
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Figura 6 – Peça-problema da empresa SRRC 
 
Para se caracterizar um momento de força são necessários 4 elementos 
básicos: 
• Módulo de força: representado pela força “F”; 
• Direção: representado pela letra “α”. Nesse caso, a direção da força é 
ortogonal ao eixo; 
• Sentido: no caso da peça anterior, sentido horário; 
• Ponto de aplicação: representado pela letra “d”. 
É evidente que, para calcular a carga que a peça mostrada deve suportar 
no ponto de aplicação mencionado, outras variáveis devem ser levadas em 
consideração, tais quais a secção transversal da peça e a resistência do material. 
 Na peça anterior, a força “F”, em conjunto com o braço (distância) “d”, de 
forma simplificada, dará origem ao momento de força, ou seja: M = f x d. A força 
é dada em newton (N) e a distância em metro (m), portanto, M = 𝑁𝑁 . 𝑚𝑚. 
Vejam o exemplo simples a seguir de um momento de força em relação 
ao ponto “0”, similar ao da peça da SRRC: 
 
 
 
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Figura 7 – Momento de força em relação ao ponto “0” 
 
Fonte: Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais (aula 1, p. 23–24). 
Equação 1 – Exemplo de sentido de rotação de aplicação de F 
𝑀𝑀𝑀𝑀 = −(100 𝑁𝑁) . (2 𝑚𝑚) = −200 𝑁𝑁. 
Note que o sinal negativo se refere ao sentido de rotação horário em torno 
do ponto “0”. 
No exemplo anterior, foram utilizados alguns exemplos numéricos que 
valem a pena serem destacados, portanto, é necessário relembrar algumas 
unidades importantes do Sistema Internacional – SI, conforme tabelas a seguir: 
Tabela 2 – Grandezas de base do Sistema Internacional – SI 
 
Fonte: Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais (aula 1). 
Tabela 3 – Unidades suplementares do Sistema Internacional – SI 
 
Fonte: Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais (aula 1). 
 
 
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Tabela 4 – Unidades derivadas do Sistema Internacional – SI 
 
Fonte: Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais (aula 1). 
TEMA 3 – TECNOLOGIA DOS MATERIAIS (METAIS FERROSOS – AÇO) 
Cientistas vêm trabalhando arduamente em busca de materiais de alta 
performance, ou seja, materiais que tenham baixo peso específico, boa 
resistência mecânica, reciclável, sustentável e de custo competitivo, entre outras 
características. 
A área de atuação da engenharia de produção é muito ampla, e o 
profissional dessa área deve ter conhecimento sobre tecnologia dos materiais, 
pois o engenheiro de produção tanto pode exercer seu trabalho na administração 
de uma área produtiva como também participar do desenvolvimento de novos 
materiais. 
Embora os plásticos, principalmente os polímeros de engenharia, tenham 
aumentado sua participação nos projetos dos produtos, como linha automotiva, 
eletrodomésticos, eletroeletrônicos, por exemplo, os metais ainda são utilizados 
em grande escala pelas indústrias do mundo inteiro. Entre os metais ferrosos e 
não ferrosos, destaque para utilização dos não ferrosos, que têm aumentado sua 
aplicação em projetos, principalmente na indústria automotiva. Apesar de seu 
custo ser mais alto do que o aço e o ferro fundido, por exemplo, a sua utilização 
proporciona um ganho de eficiência energética dos veículos em função do baixo 
peso específico. Mas, mesmo assim, os metais ferrosos, como o aço, ainda são 
os materiais mais utilizados na engenharia de um modo geral, seja nos projetos 
de produtos, na construção civil e na construção de máquinas, para citar algumas 
aplicações. 
Se você observar uma fábrica em funcionamento, notará que grande parte 
do material envolvido é o aço, seja nas máquinas, dispositivos, ferramentas e 
 
 
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também como matéria-prima. E é sobre o aço que vamos direcionar os estudos 
nesse tema. Uma das soluções para resolver o problema da trinca e 
consequente quebra da peça da empresa SRRC foi a escolha do material correto 
para a aplicação. 
O aço é uma liga metálica entre o ferro e carbono (na ordem de 0,1 a 1,8% 
de carbono, aproximadamente). Tem-se aí o aço carbono, que é um dos mais 
utilizados nas construções mecânicas. Quanto menor for a porcentagem de 
carbono, mais macio será o aço e com menos dureza. Do lado oposto, quanto 
maior a porcentagem de carbono, o aço adquire maior dureza. Conforme Cunha 
(1990, p. 14), “da porcentagem maior ou menor que o carbono aparece no aço 
é que depende uma série de modificações nas propriedades dos aços, como 
dureza, resistência ao desgaste, tração, fragilidade, etc.”. 
Algumas propriedades doaço são muito importantes em relação à 
aplicação: 
• Dureza: é a resistência que o material tem ao ser submetido a riscos e 
penetração. Quanto maior a porcentagem de carbono no ferro ou no aço, 
maior a sua dureza e quanto maior a dureza maior a resistência ao 
desgaste. Peças sujeitas à fricção ou a um movimento que gere atrito 
devem apresentar dureza para resistirem ao desgaste. Por outro lado, um 
aço que ganha em dureza, perde em resiliência. 
• Resiliência: é a resistência a golpes, pancadas, choques. É a capacidade 
que alguns materiais têm de retornar à forma original após terem sido 
submetidos a uma deformação elástica. 
• Resistência à tração: é a resistência que um material tem ao ser puxado 
nos dois extremos. Um aço com 60 kg/mm² significa que um mm² deve 
suportar 60 kg quando puxado. 
• Maleabilidade: é a propriedade que um aço tem em ser laminado, 
estampado, forjado e repuxado. 
A seguir, observa-se uma tabela com as propriedades apresentadas. 
 
 
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Figura 8 – Influência do carbono sobre a qualidade do aço e do ferro 
 
Fonte: Cunha, 1982, p. 17 
Os aços possuem, em sua condição de origem (fabricação), uma 
determinada dureza em função da porcentagem de carbono. Essa dureza pode 
ser ampliada, essencialmente, por meio de tratamento térmico, que consiste em 
aquecer o material até uma temperatura estipulada e posteriormente impor um 
 
 
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resfriamento. Existem vários tipos de tratamentos térmicos, mas vamos nos ater 
aos dois tipos mais utilizados: a têmpera e o revenimento. 
• Têmpera: processo de tratamento térmico de aços com o objetivo de 
aumentar sua dureza e sua resistência por meio de duas etapas: 
aquecimento lento (aproximadamente entre 700 °C e 900 °C) e 
esfriamento rápido (em óleo específico, por exemplo). 
• Revenimento: processo de tratamento térmico nos aços para corrigir a 
tenacidade e a dureza excessiva provenientes da têmpera. Também 
ocorre em duas etapas: aquecimento lento (aproximadamente entre 200 
°C e 300 °C) e resfriamento rápido (em óleo específico, por exemplo). 
Recomenda-se fazer esse processo logo em seguida ao processo de 
têmpera. 
Bom, vimos algumas propriedades do aço e como o tratamento térmico 
pode melhorar sua qualidade. 
Voltando à peça da empresa SRRC, ela é submetida a um momento de 
força que pode causar uma flexão e que antes da melhoria estava ocorrendo 
uma trinca na região de raio de 5mm que fica mais longe do ponto de intensidade 
de força. Nesse momento, pergunta-se: qual o melhor material a ser utilizado 
para essa aplicação? Qual devem ser as suas propriedades? Qual tratamento 
térmico a ser imposto na peça? Todas essas perguntas podem ser respondidas 
pelo engenheiro de produção. 
Vamos lá: essa peça deve atender à resiliência mecânica e ter uma 
dureza superficial quanto à fricção (atrito entre dois corpos de aço). Para atender 
a essas propriedades, é necessário que o aço seja tratado termicamente por 
meio dos processos de têmpera e revenimento. 
Como achar esse material no mercado? Partimos do pressuposto de que 
o material em utilização pode ter até uma dureza “razoável”, o que lhe confere 
uma boa propriedade em relação ao atrito metal-metal, porém, pelo fato de ter 
havido trincas no ponto crítico da peça, significa que o material é muito rígido 
(altamente plástico), não propiciando elasticidade. Portanto, o que precisamos é 
um material que tenha certa resistência à abrasão, mas que seja “flexível”. Para 
esse fim, um material que atende aos requisitos propostos é o aço SAE 6150, 
que é um aço cromo-vanádio utilizado para fabricação de molas, barras de torção 
e pinças para fixação (que é o caso da peça da SRRC). 
 
 
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Esse aço não é simplesmente um aço carbono, embora contenha de 0,48 
a 0,53% de carbono (referência ao numeral 50 do aço SAE 6150). Trata-se de 
um aço conhecido como aço-liga. Veja a seguir a sua composição. 
Tabela 5 – Composição do aço SAE 6150 
Elemento Simb. Concentração (%) 
Carbono C 0,48 a 0,53 
Cromo Cr 0,80 a 1,1 
Vanádio V 0,15 min. 
Manganês Mn 0,7 a 0,90 
Silício S1 0,15 a 0,35 
Enxofre S 0,04 máx. 
Fósforo P 0,03 máx. 
Portanto, um aço SAE 6150 conjugado com um tratamento térmico ideal 
de têmpera e revenimento mais as alterações de desenho da peça (aumento de 
seu raio e polimento) permitiu a obtenção de uma peça que atendesse aos 
requisitos desejados e, consequentemente, gerou ganhos em produtividade. 
TEMA 4 – TECNOLOGIA DOS MATERIAIS (METAIS NÃO-FERROSOS – 
ALUMÍNIO) 
As ligas metálicas não ferrosas são de extrema importância, 
principalmente em função da utilização nas aplicações em que as ligas ferrosas 
não possuem atributos. Fatores como corrosão, peso específico, condução de 
energia elétrica, magnetismo, entre outros, são determinantes na escolha 
desses materiais. 
As principais ligas não ferrosas são as ligas de cobre, de alumínio, de 
zinco, de níquel e de titânio. Como tópico de destaque, nesse tema vamos nos 
ater às ligas de alumínio e aos principais processos de fundição. 
Segundo a Associação Brasileira de Alumínio – ABAL, o Brasil é o décimo 
primeiro produtor de alumínio primário e quarto produtor de bauxita, o que nos 
deixa numa posição de destaque a nível mundial. Depois das ligas de aço, as 
ligas de alumínios estão entre os metais mais utilizados nas indústrias. Embora 
o custo de extração e beneficiamento sejam bem superiores ao do aço, o 
alumínio vem gradativamente substituindo o aço em muitas aplicações, como 
por exemplo na indústria automotiva, que vem utilizando o alumínio como 
matéria-prima para blocos de motores em reposição aos blocos de ferro fundido. 
 
 
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Algumas características, como menor peso específico, proporcionam em um 
motor de carro de passeio um ganho na ordem de 20 kg, aproximadamente. Sem 
contar que também propicia melhor controle de temperatura do motor e menor 
tempo para aquecimento, com benefício direto ao consumo. 
Mas como são os processos para obtenção de peças de alumínio? Por 
suas características, como o baixo ponto de fusão (em torno de 650 °C) em 
relação ao aço, o alumínio pode ser obtido por meio dos processos de fundição. 
Dentre os processos de fundição, podemos destacar os seguintes: 
• Fundição em areia: um dos processos industrias mais antigos que existe, 
consiste em vazar o alumínio fundido (em estado líquido) em um molde 
fabricado em areia. O molde de areia é obtido com base em um modelo 
(similar à peça que se quer obter) que é ajustado ao molde por meio da 
compactação da areia. O molde é fabricado em duas partes para facilitar 
a retirada da peça. Para escoamento do metal líquido, é construído um 
canal específico. 
Esse processo ainda é bastante utilizado para peças em baixa quantidade 
e de tamanho grande, como base de máquinas operatrizes, por exemplo. 
Normalmente, o molde é utilizado apenas uma única vez. 
Figura 9 – Fundição em molde de areia 
 
Crédito: Chongsiri Chaitongngam/Shutterstock. 
• Fundição em coquilha: obtido por gravidade (similar ao processo de 
fundição em areia), esse processo consiste em vazar o metal líquido em 
um molde de aço, também conhecido como coquillha. A despeito de 
parecer algo simples, é necessária muita tecnologia para se obter peças 
 
 
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técnicas por meio desse processo. É também conhecido como fundição a 
baixa pressão. 
• Fundição sobre pressão: Processo de fundição em que a injeção do 
metal líquido contido em um recipiente chamado de câmara de injeção é 
direcionada para o interior da cavidade de um molde metálico por meio de 
um pistão. A velocidade do pistão deve ser suficiente para evitar o 
resfriamento do material. Após o preenchimento do molde, vem a etapa 
de recalque, que consiste em compactar o metal para eliminar e/ou 
diminuir as microporosidades. 
Figura 10 – Exemplo de injeção sobre pressão 
 
Fonte: Telecurso 2.000 Profissionalizante – Processos de fabricação 
Além dos processos convencionais anteriormentemencionados, o 
alumínio já vem sendo utilizado em impressoras 3D. Um dos pilares da indústria 
4.0, a manufatura aditiva vem ganhando espaço na fabricação de produtos. Um 
dos exemplos pode ser visto na fabricação de rodas especiais desenvolvidas 
pela empresa Audi para uma sonda de exploração espacial. 
TEMA 5 – RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS: DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS 
Entender os fundamentos básicos de resistência dos materiais pode 
contribuir consideravelmente no cotidiano da vida profissional de um engenheiro 
de produção. Não é pretensão desse tema revisar todo o material estudado 
 
 
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nessa disciplina, o que seria algo totalmente impossível, mas sim buscar na 
prática do dia a dia de uma organização a utilização dessa complexa disciplina. 
Como fonte para nossos estudos, vamos continuar com o caso da empresa 
SRRC, porém, antes. vamos relembrar alguns conceitos. 
Um corpo (uma peça mecânica, por exemplo), pode ser submetido à 
aplicação de forças que originam diversos tipos de solicitações, como: tração, 
compressão, flexão, torção e cisalhamento. Vamos lembrar como elas atuam. 
• Tração: solicitação que tem como característica alongar o corpo (peça) 
no sentido de aplicação das forças opostas aplicadas. É a resistência que 
o material oferece ao ser puxado nos dois extremos. É uma forma de 
avaliação muito utilizada na classificação de materiais. Por exemplo, um 
aço qualquer em que em um dos valores de tabela é possível encontrar 
aço 60 kg/mm², significa que em um mm² de secção chega a suportar um 
esforço de 60 kg quando puxado. 
Figura 11 – Corpo solicitado à tração 
 
• Compressão: solicitação em que forças são aplicadas no mesmo sentido 
em um determinado corpo, tendendo a encurtá-lo. 
Figura 12 – Corpo submetido à compressão 
 
• Flexão: solicitação que tende a alterar o eixo geométrico de um corpo em 
função de uma força normal a ele. Interessante notar que, em uma viga 
submetida à flexão, tem-se as solicitações de tração e compressão 
trabalhando ao mesmo tempo, conforme figura a seguir. 
 
 
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Figura 13 – Corpo submetido à flexão 
 
• Torção: solicitação que tende a girar as secções de uma peça sobre seu 
próprio eixo, uma em relação às outras, por meio de um momento de 
força. 
Figura 14 – Corpo submetido à torção 
 
Fonte: Aula 1 – Resistência dos materiais – Tema 1 
• Cisalhamento: solicitação em que forças agem em sentido oposto 
tendendo deslocar paralelemente duas secções de uma peça, 
constituindo-se de forças denominadas cortantes. 
Figura 15 – Corpo submetido à cisalhamento 
 
 
 
 
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Bem, voltando ao caso da peça da empresa SCCR, em uma breve análise 
das solicitações a esforços descritas anteriormente, fica claro que o principal 
esforço a que a peça é submetida é o de flexão. É possível perceber na Figura 
15 que existem esforços compostos agindo sobre a peça. Do esforço de flexão, 
origina-se esforços de tração nas fibras do material, o que pode causar trincas, 
tal qual ocorreu na empresa SRRC. 
Figura 1 – Esforço de flexão e tração na peça da SRRC 
 
O objetivo desse exemplo foi o de mostrar, independente dos cálculos que 
precisam ser realizados, que o conhecimento das técnicas de resistência dos 
materiais pode auxiliar bastante nas soluções de problemas de manufatura que 
ocorrem no cotidiano das empresas. 
FINALIZANDO 
Finalizamos esta aula resgatando alguns fundamentos tecnológicos e de 
materiais muito importantes para a atuação do engenheiro de produção. Como 
a atuação desse profissional tem se tornado cada vez mais abrangente, é 
necessário que ele reúna conhecimentos e técnicas para solução de problemas 
na área fabril. 
Para atendimento ao caso da empresa SRRC, foram necessários 
conhecimentos prévios sobre aspectos de desenho técnico e acabamento 
superficial, sem os quais o problema não seria resolvido. 
Retomamos alguns princípios de mecânica para avaliação do problema 
no dispositivo de fixação da SRRC. 
 
 
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Mesmo conhecendo os fundamentos de desenho técnico e os princípios 
de mecânica, foi fundamental para solução do problema o conhecimento sobre 
materiais. Agora você é capaz de entender a aplicação dos aços ligas, bem como 
a influência dos tratamentos térmicos. 
Continuando a abordar o tema material, vimos um pouco sobre o alumínio 
e seus processos de fundição no Tema 4. 
Para finalizar, recapitulamos as principais solicitações de esforços a que 
os corpos mecânicos são submetidos e fizemos uma analogia na peça da SRRC. 
Conhecer as tecnologias relacionadas à engenharia de produção é muito 
relevante, no entanto, mais do que isso, ter a percepção de como aplicá-las em 
problemas práticos é o que faz a diferença entre os profissionais de sucesso. 
Bons estudos e até a próxima aula! 
 
 
 
23 
REFERÊNCIAS 
ABAL – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO ALUMÍNIO. Disponível em: 
<abal.org.br>. Acesso em: 27 fev. 2019. 
CUNHA, L. S. Manual prático do mecânico. 8. ed. São Paulo: Hemus, 1982. 
HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7. ed. Pearson, 2010. 
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	Conversa inicial
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS