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Gabarito das Autoatividades
PROCESSOS INDUSTRIAIS
(ENG 10 MB)
2011/1
Módulo V
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GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE
PROCESSOS INDUSTRIAIS
UNIDADE 1
TÓPICO 1
1 Estabeleça as diferenças entre a primeira e a segunda Revolução Industrial, 
considerando o desenvolvimento dos sistemas industriais pertinentes às duas 
fases da história. 
R.: A Primeira Revolução Industrial teve como marco a substituição do trabalho 
artesanal pela maquinofatura, associada ao acúmulo de capital e grandes 
invenções. Além disso, a intensificação do uso das matérias-primas baseadas 
no ferro, carvão e algodão, fortaleceu o desenvolvimento da energia a vapor, 
do tear mecânico, do descaroçador de algodão, das indústrias têxteis e 
máquinas de ferro. A Segunda Revolução Industrial, por sua vez, teve como 
pontos fortes a difusão dos princípios de industrialização em diversos países: 
França, Alemanha, Itália, Bélgica, Estados Unidos e Japão; a valorização 
das ciências física e química, de modo que surgiram novos tipos de motores 
(elétricos e à explosão). Também, destaca-se o surgimento das grandes 
empresas (Ford e GM), do telégrafo sem fio, do rádio, da televisão e dos 
modelos de administração da produção.
2 Comente sobre as semelhanças entre o Taylorismo e o Fordismo.
R.: Tanto o engenheiro americano Frederick Winston Taylor quanto Henry Ford 
buscam apresentar uma abordagem científica da produção em substituição 
ao empirismo e experimentalismo, de forma a sistematizar a produção para 
aumentar a produtividade. Em ambos os modelos, há uma preocupação com 
a redução do tempo e de gastos desnecessários no interior do processo 
produtivo; outro ponto em comum diz respeito a uma significativa preocupação 
especial com os tempos e movimentos que cada operário utiliza na execução 
de suas tarefas; além disso, ambos valorizam a disciplina e desenvolvimento 
de um ambiente mais adequado de trabalho, visando ao controle sistemático 
da produção industrial. 
3 Se a transformação diz respeito à mudança de estado ou da condição de 
algo para produzir outputs, fale a respeito das operações de processamento 
de materiais realizadas pela indústria e das características desses materiais 
que podem ser transformadas. 
R.: Uma vez que os insumos representam recursos a serem transformados 
diretamente em produtos, vale destacar as operações de processamento de 
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materiais capazes de transformar suas propriedades físicas (como forma, 
composição ou características). Isso ocorre com a maioria das operações de 
manufatura. Outras operações que processam materiais também mudam sua 
localização (empresas de entrega de encomendas, por exemplo). Algumas, 
como operações de varejo, também mudam a posse ou a propriedade dos 
materiais. Finalmente, algumas operações de processamento de materiais, 
principalmente, os estocam ou os acomodam, como em um armazém.
4 De que forma os processos produtivos podem contar com a participação 
humana? Comente. 
R.: R.: As três categorias básicas, de acordo com Groover (2011), em termos 
da participação humana no processo executado pelos sistemas de produção 
são: (a) sistemas de trabalho manual; (b) sistemas trabalhador-máquina; (c) 
sistemas automatizados.
5 Cite três unidades típicas de uma fábrica e comente sobre sua importância 
no projeto total do empreendimento. 
R.: Em sintonia com Camarotto (1996), podemos destacar as seguintes unidades 
típicas de uma fábrica que podem ser consideradas generalizadamente como: 
recepção – recebimento de materiais, vias de acesso, estacionamento, 
controle de ponto; almoxarifado – armazenamento de materiais diretos 
ou indiretos; preparação de matérias-primas – adequação dos materiais 
diretos para serem processados; fabricação – processamento dos materiais, 
transformando matérias-primas em partes intermediárias ou produtos 
finais. acabamento/embalagem – conferir aos produtos finais a forma de 
apresentação para venda (ou expedição); expedição – controle de saída de 
pessoas, materiais ou produtos da fábrica; manutenção – conservação e 
adequação de equipamentos e instalações, visando sua disponibilidade de 
uso no processo; suprimentos – sistemas de provimento de energia e de 
materiais secundários para o processamento. Compreende: reservatório de 
água, casa de forças, gás, óleo etc.; ferramentaria/oficina de máquinas 
– confecção de ferramentas de máquinas, reparos de partes de máquinas; 
apoio de pessoal – serviços de higiene, conforto e saúde para a mão-de-
obra; e administração – controle funcional, fiscal e financeiro das atividades 
da fábrica. O estudante pode escolher três unidades e explicar a função de 
cada um delas em sua resposta. 
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TÓPICO 2
1 De acordo com Salermo, quais são as características de um processo 
industrial?
R.: Com apoio em Salermo, podemos destacar que o processo industrial 
se define por ser uma organização estruturada, modelada em termos de 
trocas entre atividades constitutivas. Essa organização se constitui pela 
ligação com o cliente final. Suas características principais envolvem os 
seguintes ingredientes: entradas tangíveis (produtos, faturas, pedidos etc.), 
ou intangíveis (decisão de lançar novo produto, demanda de investimentos 
etc.), e as saídas. Também, é importante ressaltar o papel dos recursos, 
bem como uma análise dos fatores de desempenho ligados aos pontos 
críticos, ou seja, no processo industrial, é necessária uma reflexão sobre a 
gestão econômica do processo e sobre os principais instrumentos de ação. É 
importante ter em vista a temporalidade do processo em termos de entradas 
e saídas de produtos. 
2 Faça um resumo do que você entendeu pelo tópico “processo químico 
industrial”. 
R.: O processo químico industrial abrange tanto a produção de bens de 
consumo (GLP, gasolina, querosene de aviação, óleo lubrificante, entre 
outros) quanto a produção de bens de produção, ou seja, aqueles que 
sofrerão algum processamento antes de chegar ao consumidor final (papel, 
ácido sulfúrico e plásticos, por exemplo). Uma característica relevante do 
processamento químico diz respeito à transformação de uma dada matéria-
prima em um ou mais bens de utilidade. Neste sentido, tal processo envolve 
uma série de alterações que afetarão a composição química de um elemento 
e/ou produzirão alterações físicas no material que está sendo preparado, ou 
separado ou purificado. A esse conjunto de etapas denominamos processo 
químico. Ferraresi (2012) divide as etapas na produção química em três 
grandes grupos: processos unitários: com a transformação dos reagentes 
em produtos (reações de hidrogenação, nitração, sulfonação, oxidação etc.); 
preparação de carga para o reator e separação de efluentes. 
3 No que diz respeito ao processo de produção mecânica, quais são os 
processos ou técnicas de fabricação de elementos de máquinas ou peças?
R.: Segundo Franco (1990) podemos dividir os processos ou técnicas de 
fabricação de elementos de máquinas ou peças em dois grandes grupos: 
processos metalúrgicos: são aqueles que provocam alterações na estrutura 
cristalina do metal e, consequentemente, nas suas propriedades e processos 
mecânicos: processo no qual a moldagem é realizada exclusivamente 
por corte, arranque de cavaco, por abrasão ou por erosão sem alterações 
consideráveis na estrutura metálica.
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TÓPICO 3 
1 Quais as características principais dos materiais metálicos ferrosos?
R.: Como um dos grupos mais importantes dos metais, a classe dos ferrosos 
abrange as ligas de ferro e carbono, tais como os aços e ferros fundidos. 
Os aços são ligas de ferro e carbono em que o teor de carbono (C) varia 
de 0,05 a 1,7%. Suas principais características são: cor acinzentada,peso 
específico: 7,8 g/cm3, temperatura de fusão: 1350-1400°C, maleabilidade, 
ductilidade, tenacidade, elasticidade, resistência, resiliência, soldabilidade, 
temperabilidade, usinabilidade, forjabilidade.
2 Escolha duas propriedades mecânicas referentes aos metais e discorra 
sobre elas. 
R.: O estudante poderia escolher discorrer sobre: deformação elástica – na 
medida em que cessados os esforços, uma característica dos metais é a de 
voltar a sua forma original ou sobre a deformação plástica, que, por sua vez, 
é permanente, ou seja, mesmo cessando os esforços, o material não volta 
mais a sua forma original; dureza, ou seja, a capacidade que os materiais 
têm de riscar ou de se deixar riscar por outros materiais; maleabilidade na 
medida em que os metais têm de se deixar reduzir a chapas (exemplo: ouro 
e prata); ductilidade, isto é, a propriedade que os materiais têm de se deixar 
reduzir a fio, ou seja, deformar-se com a ação de uma força sem romper-
se, transformando-se em fio; tenacidade, maquiabilidade: processo de se 
deixar trabalhar por qualquer processo tecnológico, através de máquinas 
ferramentas; elasticidade: propriedade de retornar à forma primitiva, depois 
de ter sido deformado por esforço momentâneo; dilatabilidade: a propriedade 
de aumentar em comprimento, superfície e volume com adição de calor; 
resistência à fadiga e à corrosão. 
3 Quais são as funções de cada um dos elementos abaixo nos materiais 
compostos?
a) matriz polimérica.
b) reforço fibroso.
c) interface fibra/matriz.
R.: a) As matrizes que compõem o material compósito atuam no sentido 
de agregar as fibras e dar forma às peças, proteger as fibras da abrasão 
mecânica, ambientes adversos e danos, transferirem a carga aplicada às 
fibras, servir como meio de transferência de carga às fibras descontínuas 
e/ou quebradas. Além disso, a resistência à compressão, a resistência 
ao cisalhamento interlaminar, a resistência ao cisalhamento no plano e a 
temperatura de serviço, são propriedades dominadas pela matriz.
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b) As fibras utilizadas como reforços são o principal constituinte do compósito, 
ocupando a maior fração de volume de um laminado. Estes materiais podem 
ser dos tipos carbono, vidro, aramida, polietileno, boro, entre outros. As 
principais características dos reforços fibrosos são: garantir resistência ao 
carregamento; exercer maior influência sobre as propriedades mecânicas; 
estão disponíveis em vários diâmetros e comprimentos; são orientadas nas 
formas de pré-impregnado de fita e tecido, entrançado e manta.
c) A região de interface fibra/matriz, considerada como o “terceiro componente 
do compósito”, é responsável pela boa adesão fibra/matriz, sendo essencial 
para transferência de esforços de cisalhamento e para a garantia de boas 
propriedades fora do plano e também exerce influência na rigidez, tenacidade 
e comportamento de falha, principalmente em condições ambientais. 
4) Em termos de obtenção de matérias primas, processamento e características 
quais são as classes de agrupamento dos materiais cerâmicos?
R.: Em função da obtenção de matérias-primas, processamento e 
características, os materiais cerâmicos são classificados em três grandes 
grupos:
Cerâmica Tradicional: obtidas a partir de matérias-primas naturais, 
com pouco ou nenhum beneficiamento, tais como argilo-minerais e areia. A 
cerâmica vermelha (telhas, tijolos e manilhas) e a cerâmica branca (azulejos, 
sanitários e porcelanas) são constituídos principalmente de silicatos hidratados 
de alumínio, tais como caulinita, haloisita, pirofilita e mont-morilonita. O óxido 
de ferro é que confere a cor avermelhada de muitos produtos cerâmicos.
Cerâmica Avançada ou Fina: obtidas a partir de matéria-prima sintética 
ou com elevado grau de beneficiamento: óxidos, nitretos, carbonetos e 
boretos com alta pureza; tem composição definida e o tamanho, a forma e a 
distribuição das partículas são controlados. Exemplos destas cerâmicas são 
encontrados em próteses, filtros cerâmicos, rotores, palhetas para turbina, 
catalisadores, sensores e ferramentas de corte.
Vidros: os tradicionais são misturas de óxidos. Os clássicos vidros de 
“Murano” (ilha de Veneza) eram basicamente misturas de sílica, cal e soda. 
Pequenas adições de íons de cobalto, cromo, cobre, manganês e ferro 
causam grandes mudanças de cor. Os vidros ópticos são desenvolvidos 
com alta pureza para aplicações em lentes modernas e em instrumentos 
óticos. Outros desenvolvimentos recentes na indústria do vidro incluem a 
utilização de materiais reforçados com fibras de vidro e com as fibras ópticas 
usadas na transmissão de informações. A grande maioria (99%) da produção 
atual, em peso, de vidro pertence aos três tipos: SiO2(sílica) – Na2O(soda) – 
CaO(cal); PbO – SiO2 e B2O3 – SiO2 – Na2O – CaO. No século XX houve o 
desenvolvimento do vidro à base de boro. Os vidros inorgânicos apresentam 
ausência de ordem de longo alcance (são amorfos), têm propriedades 
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isotrópicas, são transparentes à luz visível, podem ser formulados para 
absorver ou transmitir determinados comprimentos de onda, são isolantes 
térmicos e elétricos e amolecem antes de fundir, permitindo a conformação 
por sopro de formas intrincadas. Os “vidros metálicos”, ligas metálicas 
amorfas, são estruturalmente similares aos vidros orgânicos, mas apresentam 
propriedades impostas pela ligação metálica.
UNIDADE 2
TÓPICO 1 
1) Apresente três ou mais exemplos de processos de fabricação classificados 
nos seguintes grupos:
a) Separação:
b) Junção:
c) Mudança de propriedade:
d) Conformação:
e) Moldagem:
f) Recobrimento:
R.: Os exemplos podem agrupados nos seguintes processos genéricos de 
fabricação:
a) Separação: corte, usinagem e eletroerosão.
b) Junção: soldagem, rebitagem, colagem.
c) Mudança de propriedade: têmpera, recozimento e cementação.
d) Conformação: forjamento, laminação e trefilação.
e) Moldagem: fundição, compressão e pó, galvanoplastia.
f) Recobrimento: galvanização, pintura e revestimento com solda.
2) Quais são as funções das áreas funcionais de engenharia de produto, 
engenharia de fabricação e o setor de planejamento e controle da produção 
na organização de uma indústria fabricante de peças e máquinas?
R.: A engenharia do produto (ou projeto), partindo das informações de 
funcionamento, desempenho, vida útil etc., deve, em termos gerais, 
estabelecer as características e a qualidade do produto. Dito de outra forma, 
esta área da organização industrial deve:
a) definir dimensões, tolerâncias, acabamentos superficiais, tratamento 
térmico ou químico, recobrimentos superficiais etc.;
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b) testar os protótipos a fim de verificar sua funcionalidade e qualidade.
O setor de engenharia de fabricação aglutina diversas atribuições, tais como:
a) processos de fabricação: definição da sequência tecnológica de operações 
para obtenção de uma peça ou produto;
b) projeto e dimensionamento de ferramental – dispositivo de fixação, 
dispositivos de medição, calibradores, ferramental de corte etc.;
c) estudo de tempos e métodos;
d) ferramentaria e afiação de ferramentas;
e) controle de estoque de ferramental.
A área de Planejamento e Controle da Produção (PCP), utilizando 
informações recebidas de outras áreas, determina o que vai ser produzido, 
quanto vai ser produzido, como vai ser produzido, onde vai ser produzido, 
quem vai produzir e quando vai ser produzido, gerindo um sistema de 
informações, a fim de instruir a fábrica do que deve ser feito.
TÓPICO 2
1 Quais são os passos básicos na realização de um processo de fundição?
R.: Em todos os processos de fundição se encontram os mesmos problemas 
e princípios básicos. Além disso, os processos de fundição envolvem alguns 
fatores fundamentais ou passos básicos para sua realização:a) Deve-se fabricar um MOLDE com uma cavidade que deve ter a forma e 
as dimensões desejadas com as tolerâncias adequadas para a contração 
do metal quando solidificar. A cavidade deve ter a forma desejada em 
todas as suas complexidades e o material do molde deve poder reproduzir 
os detalhes necessários, precisando ser suficientemente refratário para que 
o material fundido introduzido não o afete demasiadamente.
b) Deve-se ter uma forma adequada de fazer a FUSÃO do metal a ser 
vazado no molde. Este equipamento de fundição deve propiciar temperatura 
adequada e proporcionar um metal de qualidade aceitável e a baixo custo.
c) Deve-se ter um método adequado de introduzir o metal no molde 
(VAZAMENTO) e assegurar o escape de ar e de todos os gases contidos 
na cavidade do molde antes de enche-lo, bem como de todos os gases 
que se originam pela ação do metal quando age sobre o material do 
molde. Estas condições devem ser satisfeitas para que o metal fundido 
encha todos os detalhes da cavidade, proporcionando uma peça fundida 
sadia, densa e livre de falhas, tais como as originadas devido a existência 
de bolhas de ar.
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d) Deve-se prever a contração que advém, na maioria dos metais, 
durante a solidificação e esfriamento. Não só a cavidade deve ser um pouco 
maior que a peça a obter, mas também não deve haver muito impedimento 
à contração na solidificação; caso contrário, a peça fundida poderá sofrer 
trincas, pois estará sob tensão num estado de baixa resistência.
e) Deve-se poder DESMOLDAR a peça. Não existem dificuldades quando 
o molde é feito de materiais que podem ser destruídos depois do vazamento, 
como a areia. Esse é um problema que pode ocorrer em certos processos 
que utilizam moldes permanentes que tem que ser abertos para extração da 
peça sem danificar o molde e o fundido.
f) Depois da desmoldagem da peça fundida, devem ser feitas algumas 
operações de acabamento (LIMPEZA E REBARBAÇÃO) para eliminar 
certas partes que sobressaem da peça como resultado da introdução 
do metal na cavidade.
2 Em que tipos de equipamentos são obtidos os produtos siderúrgicos aço 
e ferro fundido?
R.: Os aços são produzidos nas aciarias a partir de matéria-prima do ferro gusa 
originada no alto-forno. Dependendo do tipo de liga e qualidade do material a 
ser obtido pode ser produzido em conversores (Bessemer, Siemens-Martin) 
ou forno elétricos.
Os ferros fundidos, também originados da matéria prima do alto-forno, quando 
deixados solidificar em moldes (ou primitivamente em leitos de areia) formam 
os pães de gusa que são refundidos em fornos menores, chamados de Cubilô. 
3 A aciaria é o local onde ocorre o processo de transformação do ferro gusa 
em diferentes tipos de aço. Uma das etapas importantes deste processo é o 
refino do aço. Nesse contexto, analise as afirmações a seguir.
I Diminuir a concentração de gases dissolvidos no aço líquido.
II Aumentar a temperatura do aço fundido ao máximo possível.
III Redução química do óxido de ferro presente no aço fundido.
IV Eliminar completamente as inclusões de não metálicos.
Enquadram-se como objetivo do refino apenas o que se afirma em:
a) I e II.
b) I e III.
c) II e III.
d) III e IV.
e) I, II e IV.
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4 Quais são os tipos de moldagem empregados na fundição?
R.: Os processos de moldagem empregados na fundição são:
1 Moldagem em areia.
2 Moldagem em casca (shell molding).
3 Moldagem em cera perdida.
4 Moldagem em gesso.
5 Moldagem em cerâmica.
6 Fundição em molde cheio.
7 Fundição em molde permanente.
8 Fundição em molde permanente misto (coquilha).
9 Fundição sob pressão.
10 Fundição centrífuga.
11 Fundição contínua.
5 Quais são os fatores empregados na classificação dos processos de 
conformação mecânica?
R.: Os processos de conformação mecânica são classificados quanto à 
temperatura (o material aquecido ou não), quanto ao encruamento, quanto 
ao tipo de forças aplicadas ao material ou, ainda, quanto aos processos e 
quanto ao tempo transcorrido na operação.
Do ponto de vista da temperatura de trabalho do material, a conformação 
mecânica diferencia-se em: trabalho a quente (acima da temperatura crítica) 
e trabalho a frio.
Do ponto de vista do encruamento durante o processo, a conformação 
mecânica diferencia-se em: conformação sem ou com pouco encruamento 
(acima da temperatura de recristalização) e conformação com alteração do 
estado de encruamento (abaixo da temperatura de recristalização).
Além da temperatura, os processos de conformação sofrem a influência 
da taxa de deformação, do atrito e da anisotropia dos materiais.
Em relação aos processos, a conformação mecânica subdivide-se em: 
com predominância de compressão; combinados tração-compressão; com 
predominância de tração; com flexão; com cisalhamento.
Em relação ao transcorrer do tempo durante a deformação, a conformação 
caracteriza-se através de processos: Estacionários e Não estacionários.
6 Quais são as características do processo de forjamento em matriz aberta?
R.: O forjamento em matriz aberta ocorre por compressão (prensagem) ou 
livre por passos. A prensagem se desdobra basicamente em três estágios 
para a confecção final de uma peça: a) estágio inicial, b) estágio intermediário 
e c) estágio final.
7 Considerando as vantagens que a laminação de chapas a frio pode 
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apresentar em relação à laminação a quente, analise as afirmações a seguir.
I. Melhor acabamento superficial.
II. Superior tolerância dimensional.
III. Maior resistência do produto final causada pelo encruamento.
IV. Maior grau de redução em cada passe ou em cada cadeira de laminação.
V. Possibilidade da união da laminação com processos de tratamento térmico.
Agora, assinale e alternativa CORRETA: 
a) II e III.
b) IV e V.
c) I, II e III.
d) I, II, IV e V.
e) I, III, IV e V.
A laminação a frio oferece certas vantagens em relação ao processo executado 
a quente, tais como: melhor acabamento superficial, superior tolerância 
dimensional, maior resistência do produto final causada pelo encruamento.
8 Quais são as desvantagens da extrusão a quente?
R.: Como todo o processo de alta temperatura a extrusão a quente apresenta 
alguns problemas: 
a) O desgaste da matriz é excessivo.
b) O esfriamento do tarugo na câmara pode gerar deformações não-
uniformes.
c) O tarugo aquecido é coberto por filme de óxido (exceto quando aquecido 
em atmosfera inerte) que afeta o comportamento do fluxo do metal por suas 
características de fricção e pode gerar um produto de pobre acabamento 
superficial.
9 A tabela a seguir apresenta alguns atributos importantes a serem 
considerados na seleção de processos de conformação mecânica.
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Nos itens a seguir, são apresentadas considerações acerca dos processos 
apresentados na tabela.
I - O forjamento a quente é adequado para obtenção de peças de alta 
complexidade geométrica, mas com acabamento superficial inferior ao da 
laminação e volume de produção equivalente ao da extrusão.
II - A laminação é adequada para obtenção de peças de alta complexidade 
geométrica, e possibilita uma precisão dimensional superior à extrusão e um 
volume de produção maior que o forjamento.
III - A extrusão é utilizada apenas para obtenção de peças com perfis de 
geometria simples e de espessura constante, e apresenta um acabamento 
superficial melhor que o forjamento e melhor precisão dimensional que a 
laminação.
Considerando as características dos processos e os atributos apresentados 
na tabela, assinale a opção CORRETA:
a) (x) Apenas um item está certo.
b) ( ) Apenas os itens I e II estão certos.
c) ( ) Apenas os itens I e III estão certos.
d) ( ) Apenas os itens II e III estão certos.
e) ( ) Todos os itens estão certos.
10A laminação de metais, conforme a figura, é um processo unitário de 
conformação mecânica no qual um material (peça), durante sua passagem 
entre rolos ou cilindros (ferramentas), é submetido a elevadas tensões 
compressivas, ao mesmo tempo em que sofre tensões cisalhantes superficiais 
resultantes da fricção entre os rolos e o material. As forças de fricção geradas 
são também responsáveis pela tração e movimentação do material, pois, 
durante a operação, os rolos giram à mesma velocidade periférica, mas em 
sentido contrário.
Nesse contexto, avalie as asserções a seguir:
Esse processo é preferivelmente empregado na fabricação de roscas 
em elementos de fixação, como parafusos, em comparação ao processo de 
usinagem de roscas, porque roscas laminadas apresentam, via de regra, 
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alta produtividade, economia de material, melhor acabamento superficial, 
maior resistência no flanco, redução da sensibilidade ao entalhe e maior 
resistência à fadiga.
Acerca dessas asserções, assinale a opção correta:
a) (x) As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é 
uma justificativa correta da primeira.
b) ( ) As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não 
é uma justificativa correta da primeira.
c) ( ) A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma 
proposição falsa.
d) ( ) A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma proposição 
verdadeira.
e) ( ) Tanto a primeira quanto a segunda asserções são proposições falsas.
11 O repuxo ou embutimento é uma operação de estampagem em que uma 
chapa, inicialmente plana, é transformada em um corpo oco sem que haja 
o aparecimento de rugas e trincas. O material da chapa flui para dentro 
da matriz, configurando gradativamente as paredes laterais da peça. O(s) 
parâmetro(s) que influencia(m) na operação de repuxo, inclui(em):
I- A capacidade de alongamento do material.
II- Os lubrificantes utilizados.
III- As forças que atuam na operação de repuxo.
Assinale a opção CORRETA.
a) ( ) Apenas um item está certo.
b) ( ) Apenas os itens I e II estão certos.
c) ( ) Apenas os itens II e III estão certos.
d) ( ) Apenas os itens I e III estão certos.
e) (x) Todos os itens estão certos.
12 Quais são os tipos básicos de processos de trefilação de tubos?
R.: Os três tipos básicos de processos de trefilação de tubos são os que 
utilizam mandril, os que utilizam plugue, e o que utilizam apenas a matriz, sem 
mandril ou plugue. Na figura 26 observamos os tipos de mandris utilizados 
na trefilação de tubos.
13 O que significa a operação de “expansão do copo”?
R.: Nos processos de estampagem profunda uma vez que a redução máxima 
é da ordem de 50%, é necessário empregar operações sucessivas de 
estampagem caso se queira produzir peças altas e delgadas (como capa de 
cartuchos e tubos fechados). A operação empregada para transformar uma 
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peça estampada em outro de diâmetro menor e altura maior é conhecida por 
expansão do copo.
14 Um dos processos de conformação mecânica consiste no dobramento de 
chapas. Para que um material metálico seja submetido a esse processo, as 
variáveis que devem ser consideradas para uma boa qualidade do produto 
final são:
a) ( ) Textura do material, raio de dobra, ângulo de curvatura, elasticidade 
do material.
b) ( ) Elasticidade do material, anisotropia da chapa, textura do material, 
raio de dobra.
c) (x) Raio de dobra, ângulo de curvatura, ductilidade do material, 
espessura da chapa.
d) ( ) Espessura da chapa, elasticidade do material, textura do material, 
ângulo de curvatura.
e) ( ) Ângulo de curvatura, anisotropia da chapa, espessura da chapa, 
elasticidade do material.
As variáveis que devem ser consideradas para uma boa qualidade do produto 
final nos processos de dobramento de chapas são: raio de dobra, ângulo de 
curvatura, ductilidade do material e espessura da chapa.
15 Quais são as variáveis importantes que devem ser consideradas em 
processos de corte de chapas?
R.: As variáveis importantes no corte de chapas que devem ser levadas em 
conta em sua operação são:
Processo – PUNÇÃO E MATRIZ:
• Força do punção.
• Velocidade do punção.
• Lubrificação.
• Condições superficiais.
• Material do punção e matriz.
• Folga entre punção e a matriz .
Processo – LÂMINAS DE CORTE:
• Folga entre as lâminas.
• Material da chapa.
• Afiação das lâminas.
TÓPICO 3
1 Associe nas colunas a seguir o tipo de cavaco com materiais em corte e 
condições de usinagem:
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a) (1) Contínuo.
1 Avanço médio e Vc superior a 60 m/min. 
Materiais homogêneos, aço de baixo carbono 
e alumínio.
b) (4) Ruptura. 2 Depósito de material na peça que adere à ferramenta. Aço de baixo carbono.
c) (3) Cisalhado. 3 Grandes avanços e vc inferior a 100m/min. Materiais dúcteis, ferro maleável, aço. 
d) (2) Contínuo com gume 
postiço.
4 Avanço e vc pequenos. Materiais frágeis, ferro 
fundido, latão.
2 O que é uma ferramenta de corte em material cerâmico e qual a sua 
vantagem ?
R.: As cerâmicas de corte são materiais usados na fabricação de ferramentas 
para usinagem, porém de menor utilização por causa de altos custos e do 
emprego em operações de alto nível tecnológico, sendo encontrados em dois 
tipos básicos para fabricação de ferramentas: a base de óxido de alumínio 
e a base de nitreto de silício. 
Estes materiais apresentam como características: alta dureza a quente 
(1600°C), não reagem quimicamente com o aço; longa vida da ferramenta, 
usados com alta velocidade de corte e não formam gume postiço. As 
aplicações das cerâmicas incluem usinagem em ferro fundido, aço endurecido 
(hard steels) e ligas resistentes ao calor (heat resistant alloys). 
3 Faça a correspondência entre os ângulos das ferramentas e a resistência 
oferecida ao corte pelos materiais no quadro a seguir. 
Tipos de ângulos de ferramenta Resistência dos materiais
a) (2) Ângulo cunha mais aberto e ângulo 
saída menor.
1. Materiais de superfície irregulares 
e plásticos.
b) (1) Ângulo saída negativo. 2. Materiais mais duros.
c) (3) Ângulo cunha mais e agudo ângulo 
saída maior. 3. Pouca resistência ao corte.
4 Quais devem ser características de um fluido de corte?
R.: Os fluidos de corte ou meios lubrirrefrigerantes são aqueles líquidos e 
gases aplicados na ferramenta e no material que está sendo usinado, a fim 
de facilitar a operação de corte, tendo, de maneira geral, como funções:
- Refrigeração da ferramenta.
- Lubrificação as superfícies em atrito.
- Proteção da ferramenta, peça e máquina contra oxidação e corrosão.
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- Arrastamento dos cavacos da área de corte.
- Eliminação do gume postiço.
- Outras: qualidades acessórias, ponto de vista econômico.
5 Quais são os critérios utilizados para avaliar o desgaste de uma ferramenta 
de corte?
R.: Em suma, podemos considerar que os principais tipos de desgastes que 
ocorrem nas ferramentas durante a usinagem são: desgaste de cratera, 
desgaste de flanco e entalhe. Em geral, os desgastes se apresentam como 
falhas contínuas, isto é possuem comportamento determinístico (podem ser 
modeladas matematicamente) ao longo de sua progressão até a deterioração 
completa da ferramenta. Isto permite um controle maior da vida.
6 Qual é a região da ferramenta onde ocorre a maior geração de calor? Como 
podemos diminuir esse efeito?
R.: Na usinagem com ferramenta de geometria definida, a maior parte do 
calor gerado vai para o cavaco (cerca de 75%).
De maneira geral, quanto maior a velocidade de corte (Vc), maiores serão 
as temperaturas e maior a necessidade de refrigeração. Assim, a utilização 
adequada de fluido de corte e a observância das condições de usinagem 
auxiliam na remoção de calor. Vale destacar a necessidade de utilizar-seuma ferramenta de corte com temperatura crítica maior.
7 Uma empresa produz diariamente 650 buchas de ferro fundido cinzento 
da classe FE-45012, com dureza de 191 HB, utilizando o processo de 
torneamento. São normalmente realizadas as operações de desbaste, 
acabamento e faceamento nas peças. As ferramentas de usinagem estão 
com baixa produtividade, apresentando desgastes de flanco prematuros. No 
processo, foi verificado que são utilizadas ferramentas da Classe ISO P40, 
sem cobertura, sendo que os parâmetros de corte estão de acordo com o 
catálogo do fornecedor. Nessas condições de trabalho, a melhor estratégia 
para aumentar a produtividade do processo e minimizar o desgaste das 
ferramentas é:
a) ( ) Utilizar fluido de corte emulsionável.
b) ( ) Usar ferramenta da Classe ISO K40, sem cobertura.
c) (x) Usar ferramenta da Classe ISO K10, com revestimento de TiN.
d) ( ) Usar ferramenta da Classe ISO M40, sem cobertura de TiN.
e) ( ) Diminuir os parâmetros de corte (velocidade de corte e avanço).
Os fatores que influem na escolha da ferramenta de metal duro (pastilha) 
na usinagem de materiais são: material da peça (no caso em questão, ferro 
fundido cinzento da classe FE-45012, com dureza de 191 HB ferrraços); 
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operação (neste exemplo com operações de desbaste, acabamento e 
faceamento nas peças); condição de usinagem (no caso, difícil com desgaste 
de flanco prematuros).
O revestimento de TiN garante maior resistência ao desgaste da 
ferramenta de corte.
Em função das condições apresentadas e em consulta à tabela de 
classificação de ferramenta de metal duro ISO 513 (figura 56), o aumento 
da produtividade do processo e minimização do desgaste da ferramenta é 
alcançado pelo uso de ferramenta da Classe K10.
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8 Identifique as arestas e superfícies indicadas na ferramenta de barra de 
torno:
R.: a = aresta principal de corte; 
b = chanfro da superfície principal de saída; 
c = superfície principal de folga;
d = chanfro da superfície principal de folga;
e = superfície lateral de folga;
f = ponta com curvatura;
g = chanfro da superfície lateral de folga
h = aresta lateral de corte
i = superfície de saída
9 Dados de um torneamento cilíndrico:
• Comprimento a usinar: 500 mm
• Diâmetro da peça: 80 mm
• Velocidade de corte recomendada: 32 m/min
• Avanço: 0,8 mm/rot
• Profundidade: 3 mm
• Rotações disponíveis no torno: 70 – 100 – 120 – 150 – 175-200
Calcular o tempo ativo de corte.
Adotamos a rotação de torno mais próxima da calculada a maior: n = 
150 rpm.
Isto implica também em maior velocidade de corte: 
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2) Cálculo do tempo ativo de corte:
4,16 minutos
10 Um fabricante de discos de freio desenvolveu um novo material para 
essas peças e não dispunha de parâmetros de usinagem de referência para 
operação de faceamento dos discos nos seus tornos frontais, especialmente 
adquiridos para essa finalidade, com faixa de rotações escalonadas por 
caixa de engrenagens de 100 a 6.500 rotações por minuto (rpm). O 
faceamento deverá ser feito a partir do diâmetro de 25 mm até o diâmetro 
de 150 mm do disco, que, associado à faixa de rpm da máquina, é possível 
realizar velocidades de corte desde 7 até 3 063 m/min. Considerando que a 
decisão do melhor material de ferramenta, juntamente com seus parâmetros 
de corte, deve estar embasada nos resultados de ensaios de usinabilidade 
e nos custos de produção dos discos, especialmente nos custos do tempo 
de troca de ferramentas, dos salários e das máquinas, a empresa realizou 
esses ensaios com o material dos discos e com três tipos de materiais de 
ferramenta: aço-rápido, metal duro e cerâmica. O resultado dos experimentos 
está apresentado na figura abaixo, na forma de curvas de vida de ferramentas.
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Considerando a situação descrita, analise as seguintes asserções.
a) Dos três materiais de ferramentas experimentados, o aço-rápido 
proporcionará o menor custo de produção dos discos de freio.
PORQUE
b) Com ferramenta de aço-rápido e a inevitável condição do aumento da 
velocidade de corte, ao facear cada disco de freio no percurso de avanço 
da ferramenta desde o diâmetro 25 mm até 150 mm, tem-se a menor taxa 
de redução da vida útil da ferramenta e a possibilidade de menores tempos 
de produção.
Acerca dessas asserções, assinale a opção CORRETA:
a) ( ) As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma 
justificativa correta da primeira.
b) ( ) As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não 
é uma justificativa correta da primeira.
c) ( ) A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma 
proposição falsa.
d) ( ) A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma 
proposição verdadeira.
e) (x) Tanto a primeira quanto a segunda asserções são proposições 
falsas.
11 Determinar a potência do motor de um torno universal que deve fazer 
um torneamento cilíndrico em uma barra de aço 8620 com diâmetro 50 mm.
Parâmetros de corte: Vc = 110 m/min, ap = 1,4 mm e f = 0,4 mm/rot.
Ferramenta: metal duro s/fluido de corte.
Rendimento mecânico da transmissão do motor à árvore principal: 70%.
R.: A potência do motor (Pm) do torno universal é calculada pela relação:
A potência de corte (Pc) é calculada por:
onde Fc = força de corte [N] e Vc = velocidade de corte [m/min].
A força de corte (Fc) é calculada em função da pressão específica de corte 
(Ks) e da espessura (h) e largura (b) da secção de corte como:
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A pressão específica de corte Ks é função da espessura de corte h de 
acordo com a relação: 
Para o cálculo da pressão específica de corte Ks utilizemos os dados da 
tabela 5 para o aço 8620. A constante de corte Ks1 e o coeficiente de kienzle 
1-z são:
Ks1 = 2100 e 1-z = 0,74
A força de corte é calculada em função da pressão específica de corte e 
das dimensões da secção de corte como:
Logo, 
12 Quais são as etapas básicas envolvidas na fabricação de peças em um 
processo de metalurgia do pó?
R.: Na fabricação de peças por processos de metalurgia do pó, devem-se 
considerar várias etapas:
1 – obtenção dos pós metálicos;
2 – mistura dos pós em proporções determinadas, de acordo com o tipo de 
peça a ser produzida;
3 – compressão da mistura em matrizes especiais por meio de prensas;
4 – sinterização da briquete obtida na compressão à temperaturas 
determinadas, de acordo com os tipos de pós constituintes da peça moldada.
13 Leia o trecho do artigo da revista “Máquinas e Ferramentas” - n° 393 – 
Outubro – 1998:
Kobayashi afirma que o processo de usinagem por descargas elétricas, 
é, entre todos os processos não tradicionais de usinagem, aquele que se 
popularizou primeiro. É tão grande a presença do processo no mercado 
produtivo que, mesmo em pequenas oficinas, é comum encontrar esses 
equipamentos empregados para uma diversidade muito grande de operações, 
em especial para usinar materiais considerados de difícil usinabilidade para os 
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processos tradicionais como torneamento, furação, fresamento e retificação.
Se o processo tem sido largamente utilizado, com perspectivas futuras 
ainda mais promissoras, sabe-se que, por ser de natureza térmica, pode 
comprometer a qualidades da superfície usinada.
Kruth, por sua vez, busca conhecer melhor o efeito causado pelo tipo de 
fluido dielétrico e pelo material da peça e eletrodo, em uma superfície usinada 
por descargas elétricas.
O texto acima se refere a que tipo de operação de usinagem? Qual 
é o princípio de seu funcionamento?
R.: O processo descrito no textose refere ao processo de usinagem não 
convencional denominado eletroerosão. 
A eletroerosão (em inglês “Electric Discharge Machining”) é um processo 
que utiliza energia termelétrica na remoção de material em que a fusão e a 
vaporização do material usinado formam os mecanismos principais. É um 
processo de usinagem por descargas elétricas (“sparts”) para a geração 
de orifícios, ranhuras e cavidades, geralmente de pequenas dimensões. 
A remoção de material é ocasionada por faíscas elétricas incidentes a alta 
freqüência. A descarga de faíscas é produzida por pulsação controlada 
de corrente contínua entre a peça-obra (eletrodo positivo) e a ferramenta 
(eletrodo negativo) imersas em um fluido dielétrico ionizado. A distância da 
ferramenta à peça varia entre 10 e 50 µm. O fluido dielétrico serve como 
condutor da faísca e como meio refrigerante. O perfil do eletrodo corresponde 
à contraforma do detalhe a ser obtido na peça. 
TÓPICO 4 
1) Quais são as finalidades de um tratamento térmico em material metálico?
R.: Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são:
• Remoção de tensões internas (oriundas de resfriamento desigual, tratamento 
mecânico etc.).
• Aumento ou diminuição da dureza.
• Aumento da resistência mecânica.
• Melhora da ductilidade.
• Melhora da resistência ao desgaste/abrasão.
• Melhora da usinabilidade.
• Melhora das propriedades de corte.
• Melhora da resistência à corrosão.
• Melhora da resistência ao calor.
• Modificação das propriedades elétricas e magnéticas.
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2) Quais são os fatores que influenciam a realização de um tratamento térmico?
R.: Os fatores de influência na realização de um tratamento térmico são:
• Aquecimento: com alteração nas propriedades mecânicas, alteração de 
estrutura e condições de serviço (requisitos).
• Velocidade de aquecimento: que pode ser lenta originando crescimento de 
grão, ou rápida, ocasionando empenamentos, distorções ou trincas.
• Temperatura de aquecimento.
• Meio de resfriamento.
• Tempo de permanência à temperatura de aquecimento: implicando em 
oxidação ou crescimento indesejável dos grãos.
3) Quais são as finalidades do tratamento de recozimento? Cite os tipos de 
recozimento empregados em processos industriais.
R.: O recozimento tem como finalidade:
• Remover as tensões internas oriundas dos processos de fundição ou 
conformação mecânica.
• Reduzir a dureza dos aços.
• Aumentar a usinabilidade.
• Facilitar o trabalho a frio.
• Obter microestrutura desejada (por exemplo: ajustar o tamanho de grão, 
regularizar a textura bruta de fusão).
Os tipos de recozimento empregados em processos industriais são: 
recozimento pleno ou total, recozimento subcrítico / alívio de tensões, 
esferoidização e recozimento em caixa.
4) Associe nas colunas abaixo o tipo de tratamento térmico com suas 
respectivas características:
a) ( 2 ) Revenido.
1. Tratamento indicado para componentes que sofreram 
severo encruamento, e cujo objetivo é aumentar sua 
ductilidade e tenacidade.
b) ( 3 ) Têmpera.
2. Segue o tratamento térmico de têmpera nos aços. 
Tem como finalidade diminuir tensões internas e a 
dureza do material, tornando-o mais tenaz e menos 
sujeito a empenamento e trincas.
c) ( 4 ) Tratamentos 
isotérmicos.
3. Muito utilizados com resfriamento em óleo ou banhos 
de sal.
d) ( 1 ) Recozimento. 4. Tratamentos térmicos pouco efetivos para aços doce.
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5) Quais são os principais tipos de tratamentos termoquímicos utilizados em 
processos industriais com aplicações materiais metálicos?
R.: Os principais tratamentos termoquímicos são:
• Cementação.
• Nitretação.
• Cianetação.
• Carbonitretação.
• Boretação.
• Oxidação.
• Anodização.
6) A têmpera é um dos tratamentos térmicos mais antigos na prática do 
endurecimento dos aços liga. Muitas peças desse aço só atingem determinadas 
propriedades após a têmpera. Entretanto, na maioria das aplicações, ainda 
é necessário mais uma etapa de tratamento térmico, chamado de revenido.
A etapa do revenido após a têmpera é necessária para
a) ( ) Transformar a austenita retida em esferoidita.
b) (x) Aumentar o valor da tenacidade à fratura.
c) ( ) Aumentar a resistência a corrosão.
d) ( ) Se obter a bainita inferior.
e) ( ) Se obter a perlita fina.
7) Quais são as finalidades do tratamento de revenimento?
R.: As finalidades do tratamento de revenimento são:
• Modificar a estrutura obtida na têmpera.
• Melhorar a ductilidade.
• Reduzir a dureza.
• Reduzir a resistência a tração.
• Aliviar/eliminar as tensões interna.
8) Quais são os problemas que podem ser acarretados pela têmpera? Explique 
o porquê destas ocorrências.
R.: Pelo fato do principal fator de influência na têmpera ser a velocidade de 
resfriamento, este tratamento evita transformações bainíticas e perlíticas, 
formando uma estrutura martensítica metaestável. Entretanto, alguns 
problemas surgem devido às tensões de têmpera:
• Contração do aço durante o resfriamento.
• Expansão associada à transformação martensítica.
• Mudanças bruscas de seção e outros concentradores de tensão.
Como consequências das tensões originadas na têmpera, surgem 
empenamentos (deformação plástica), rupturas (trincas de têmpera) e tensões 
residuais (estruturais e térmicas).
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9) O que é normalização?
R.: A normalização é um tratamento térmico similar ao recozimento quanto às 
finalidades (estrutura mais fina que aquela produzida no recozimento), porém 
mais barato e por este motivo mais usado. A diferença é que o resfriamento 
é feito ao ar (temperatura ambiente). No estado normalizado, a dureza e 
resistência são um pouco mais elevadas que no estado plenamente recozido. 
É indicada para o refino de grão e homogeneização da estrutura, após 
forjamento, e antes da têmpera/revenimento, e para melhorar a usinabilidade 
da peça.
Nas peças de grandes dimensões substitui o recozimento que produziria 
um sobreaquecimento, dado que o arrefecimento e extremamente lento devido 
a grande massa destas peças.
10) Em que tipos de peças são empregados os processos de cementação?
R.: A cementação é utilizada para peças que necessitem de alta dureza 
superficial, alta resistência a fadiga de contato e submetidas a cargas 
superficiais elevadas. Por exemplo, no caso de peças fabricadas em aço 
com porcentagem média ou alta de carbono, e que vão sofrer operações 
severas de dobramento, há a tendência ao trincamento. Porém, se forem 
confeccionadas com aço carbono (SAE 1010) e, depois forem conformadas 
e cementadas, teremos menor risco que trinquem.
11) Nos tratamentos termoquímicos de endurecimento superficial de aços com 
baixo teor de carbono, há o enriquecimento desses com átomos intersticiais 
por um mecanismo de difusão atômica. Nesse contexto, analise as afirmações 
abaixo.
I As reações que ocorrem na cementação são irreversíveis.
II A nitretação de um aço só ocorre na forma austenítica.
III No tratamento termoquímico de cianetação, ocorre enriquecimento 
superficial de carbono e nitrogênio através de um banho de sal.
IV A carbonitretação consiste no enriquecimento superficial de carbono e 
nitrogênio em uma atmosfera gasosa.
É correto apenas o que se afirma em:
a) ( ) I e II.
b) ( ) I e III.
c) (x) III e IV.
d) ( ) I, II e IV.
e) ( ) II, III e IV.
12) O que é galvanização?
R.: A galvanização ou eletrólise é um processo de recobrimento metálico 
utilizando como depósito sobre a peça o cobre, o níquel, o cromo, o zinco, o 
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cádmio, a prata e o ouro. O metal de depósito é dissolvido em água na forma 
de íons com carga positiva. Os elétrons (carga negativa) são fornecidos por 
uma máquina elétrica denominada retificador, que provoca uma eletrólise 
(fenômeno químico de decomposição por imersão) que fazcom que a carga 
positiva (zinco) se deposite na carga negativa (peça). Logo, a peça a ser 
revestida constitui o cátodo de uma célula galvânica. O eletrólito é uma 
solução que contém sal do metal, que irá ser depositado na peça, e algumas 
substâncias destinadas a melhorar o revestimento (melhorar a aderência, o 
brilho etc.). 
13) João vive em uma praia do litoral brasileiro. Ele está construindo sua casa 
e precisa comprar dobradiças para as portas e janelas. No comércio local, 
ele encontrou dobradiças de aço galvanizado e de aço niquelado. Na dúvida, 
João comprou 50% de dobradiças galvanizadas e 50% de niqueladas. No 
momento da instalação, algumas dobradiças, de ambos os tipos, sofreram 
avarias (riscos e impactos) que danifcaram o seu revestimento, expondo o 
substrato de aço. Nesse contexto, as dobradiças com o revestimento avariado 
do tipo:
a) (x) Niqueladas irão sofrer corrosão mais acelerada, pois o revestimento 
catódico foi rompido.
b) ( ) Galvanizadas irão sofrer corrosão mais acelerada, pois o revestimento 
anódico foi rompido.
c) ( ) Galvanizadas irão sofrer corrosão mais acelerada, pois o revestimento 
catódico foi rompido.
d) ( ) Galvanizadas irão sofrer corrosão mais lenta, pois o revestimento catódico 
foi rompido.
e) ( ) Niqueladas irão sofrer corrosão mais lenta, pois o revestimento anódico 
foi rompido.
14) Quais são os tipos de processos de revestimentos não metálicos?
R.: principais métodos de revestimentos não-metálicos incluem: revestimentos 
orgânicos, pinturas e vernizes e esmaltagem.
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UNIDADE 3
TÓPICO 1
1 Defina “plant layout” e as formas de abordagem do espaço de trabalho.
R.: O “plant layout” é um estudo do espaço de trabalho, que partindo 
dos dados de dimensionamento e da seleção dos processos produtivos, 
objetiva alcançar a perfeita adequação de todos os itens que concorrem 
para a produção, com a harmonização de pessoal, equipamento, meios de 
transporte, armazenamento, serviços etc.
O espaço de trabalho pode ser encarado de algumas formas distintas, 
cada uma delas mais detalhada que a anterior: macro e microlocalização; 
aproveitamento do terreno; espaço arquitetônico; arranjo físico; estações de 
trabalho; construção do espaço; ocupação e operação do espaço.
2 Quais são os princípios básicos e fundamentais na análise de um layout?
R.: Os princípios básicos e fundamentais para atender às exigências de uma 
análise de layout são:
1. Os transportes e as vias internas devem ser reduzidas ao mínimo, sem 
interferir na melhor movimentação.
2. As vias devem ser racionais e os meios de transporte em número 
suficiente.
3. A localização dos setores de produção e das seções auxiliares devem 
ser instaladas de forma a facilitar o processo de fabricação e o seu controle;
4. As seções que interferem umas nas outras devem ser separadas;
5. A superfície útil, ocupada pelas máquinas e pelas seções, deve ser 
distribuída de modo econômico.
6. Prever a possibilidade de expansão.
7. Prever boas condições do local de trabalho, sendo a segurança no 
trabalho de primeira importância.
8. O projeto deve ser concebido e realizado de acordo com um estilo 
sóbrio, agradável.
3 Quais são os tipos clássicos de layout?
R.: Os tipos clássicos de layout são: arranjo posicional ou por posição fixa; 
arranjo funcional, por processo, ou departamental; arranjo linear ou por 
produto. 
Acrescentamos a esta classificação dos tipos básicos de arranjos físicos 
o arranjo celular (também denominado de layout de tecnologia de grupo).
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4 Por que os sistemas focalizados no processo são às vezes chamados de 
sistemas de produção intermitente?
R.: Parafraseando Gaither & Frazier (2002) se a instalação de manufatura 
produzir uma variedade de produtos personalizados em lotes relativamente 
pequenos, a instalação provavelmente usará um layout por processo. Neste 
caso, os sistemas focalizados no processo são às vezes chamados de 
sistemas de produção intermitente, porque a produção é executada de 
maneira intermitente, ou seja, em base start-and-stop (iniciar e parar). Os 
layouts por processo são também chamados de job shops (oficinas), porque 
os produtos se movem de departamento em departamento em lotes (tarefas) 
que comumente são determinados conforme os pedidos dos clientes. 
5 Comente sobre a manufatura por processo.
R.: Na manufatura por processo, os fluxos de materiais se movem entre 
operações de produção, como, por exemplo, peneiramento, moagem, 
cozimento, mistura, separação, mesclagem, quebra, fermentação, 
evaporação, redução e destilação. Essa forma de produção é comum nas 
indústrias de alimentos, produtos químicos, refino de petróleo, produtos 
petroquímicos, plásticos, papel e cimento, bem como nas cervejarias. Como 
na manufatura discreta, a produção focalizada no produto, na manufatura por 
processo também pode ser chamada de produção contínua. Ela é chamada 
produção contínua porque os materiais tendem a se mover ao longo da 
produção de forma linear, sem muita interrupção.
6 Como ocorrem as transformações no arranjo físico celular?
R.: O arranjo físico celular é aquele em que os recursos transformados, 
entrando na operação, são pré-selecionados (ou pré-selecionam-se a si 
próprios) para movimentar-se para uma parte específica da operação (ou 
célula), na qual todos os recursos transformadores necessários a atender a 
suas necessidades imediatas de processamento se encontram. A célula em 
si pode ser arranjada segundo um arranjo físico por processo ou por produto. 
Cada célula num layout de manufatura celular é formada para produzir uma 
família de peças – algumas peças – tendo todas as características comuns, 
isso comumente significa que elas exigem as mesmas máquinas e têm 
configurações similares.
7 Cite duas vantagens e duas desvantagens de cada tipo de arranjo físico 
a seguir:
a) Posicional: vantagens: mínimo investimento no “plant layout”; grande 
flexibilidade, isto é, permite frequentes e fáceis mudanças em: projeto do 
produto, volume de produção e tipo do produto; desvantagens: produção 
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pequena e não cooperativa; material difícil ou impossível de ser movimentado.
b) Por processo: vantagens: grande flexibilidade de produção e supervisão 
mais eficiente e mais técnica; desvantagens: muitas inspeções requeridas 
durante a sequência de operações; materiais ou produtos grandes, o que 
dificulta um manuseio contínuo.
c) Por produto: vantagens: menor custo de manuseio e transporte e 
menor tempo total de produção; desvantagens: um ou poucos produtos 
padronizados e grande volume de produção de cada item durante considerável 
período de tempo.
8 Por que os fluxogramas são importantes na análise de processos? Quais 
são os tipos básicos de fluxograma?
R.: O fluxograma do processo tem o objetivo de representar esquematicamente 
o processo de produção através das sequências de atividades de 
transformação, exame, manipulação, movimentação, estocagem por que 
passam os fluxos de itens de produção. O modelo registra exclusivamente 
sequências fixas e determinísticas de atividades. As atividades distintas 
são representadas no modelo por símbolos correspondentes. Este modelo 
esquemático permite um entendimento global e compacto do processo de 
produção, ao destacar e identificar as etapas constituintes e a sua ordem 
de execução.
Os tipos básicos de fluxograma são:
• Fluxograma singular.
• Fluxograma de montagem.
• Fluxograma de fabricação e montagem.
• Fluxograma de procedimento complexo.
• Fluxograma cronológico.
9 De que forma os mapofluxogramas são úteis nos processos industriais?
R.: O mapofluxograma permite estudar em conjunto, as condições de 
movimentação física que segue um determinado processo produtivo, os 
espaços disponíveis ou necessários e as localizações relativasdos centros 
de trabalho.
O modelo fornece uma visão compacta e global do processo, existente ou 
proposto, em termos de sua ocupação física na instalação produtiva.
O uso corrente do mapofluxograma é no estudo de aperfeiçoamento 
do arranjo físico ou “layout”, de instalações produtivas. Isto pode ser na 
fase de projeto, mostrando as disposições físicas propostas nas soluções 
alternativas, como em revisões das distribuições dos equipamentos existentes 
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nas instalações. Outro é no estudo de sistemas de transporte em instalações 
produtivas.
TÓPICO 2
1 Defina impacto ambiental e as formas de sua classificação.
R.: De acordo com o CONAMA, em sua resolução n° 001, 23 de janeiro de 
1986, “considera-se Impacto Ambiental qualquer alteração das propriedades 
físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma 
de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou 
indiretamente, afetam a saúde, a segurança e o bem-estar da população; as 
atividades sociais e econômicas; a biota; as condições estéticas e sanitárias 
do meio ambiente e; a qualidade dos recursos ambientais.”
Os impactos ambientais podem ser classificados em termos de amplitude 
espacial, comportamento ao longo do tempo e nível de risco.
2 Quais são diferenças e semelhanças entre as metodologias preventivas da 
prevenção à poluição (P2) e produção mais limpa (P+L)?
R.: A prevenção da poluição (P2) é metodologia de gestão ambiental com a 
utilização de processos, práticas, materiais, produtos ou energia que evitem 
ou minimizem a geração de poluentes e resíduos na fonte de geração e 
reduzam os riscos globais para a saúde humana e para o ambiente. 
O conceito de produção mais limpa, segundo o PNUDI, é descrito como: 
aplicação contínua de uma estratégia ambiental preventiva integrada aos 
processos, produtos e serviços para aumentar a ecoeficiência e evitar ou 
reduzir os danos ao homem e ao ambiente. Aplica-se a:
Processos produtivos: conservação de matérias-primas e energia, 
eliminação de matérias tóxicas e redução da quantidade e toxicidade dos 
resíduos e emissões; Produtos: redução dos impactos negativos ao longo 
do ciclo de vida de um produto, desde a extração das matérias-primas até 
sua disposição final;
Serviços: incorporação de preocupações ambientais no planejamento e 
entrega dos serviços.
3 Quais são as medidas diretas e indiretas de controle da poluição do ar?
R.: As ações diretas de controle de poluição do ar incluem: a concentração dos 
poluentes na fonte para tratamento efetivo antes do lançamento na atmosfera 
e retenção do poluente após geração através de equipamentos de controle 
de poluição do ar (ECP).
Dentre as medidas indiretas de controle de poluição do ar, genericamente, 
as principais ações referem-se à:
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• Impedir a geração do poluente; 
• diminuição da quantidade de poluentes gerados; 
• diluição através de chaminés elevadas;
• adequada construção (layout) e manutenção dos edifícios industriais; 
• planejamento territorial. 
4 Quais são as vantagens e desvantagens de um incinerador de forno rotativo?
R.: As grandes vantagens do equipamento de incineração são: garantia da 
eficiência de tratamento, quando em perfeitas condições de funcionamento; 
redução substancial do volume de resíduos a ser disposto (cerca de 
95%). Entretanto, apresenta como desvantagens: custo operacional e de 
manutenção elevado; manutenção difícil, exigindo trabalho constante de 
limpeza no sistema de alimentação de combustível auxiliar, exceto se for 
utilizado gás natural; elevado risco de contaminação do ar devido à geração 
dioxinas da queima de materiais clorados; risco de contaminação do ar pela 
emissão de materiais particulados; elevado custo de tratamento dos efluentes 
gasosos e líquidos (águas de arrefecimento das escórias e de lavagem de 
fumos).
5 Quais são os principais objetivos da rotulagem ambiental?
R.: A rotulagem ambiental constitui um serviço prestado ao consumidor, 
de informação sobre a performance ambiental do produto e dos processos 
usados na sua fabricação. Deve constar na embalagem do produto, ou no 
próprio produto. Assim, ajuda a orientar a escolha dos consumidores, ao 
incluir dados sobre o desempenho ambiental ao lado de itens como preço, 
riscos à saúde, qualidade e quantidade. 
Os principais objetivos da rotulagem ambiental são: 
• aumentar a consciência dos consumidores, produtores, distribuidores e 
demais envolvidos sobre os propósitos de um programa de rotulagem; 
• incrementar a consciência e conhecimento sobre aspectos ambientais dos 
produtos que recebem o rótulo; 
• influenciar positivamente os consumidores na escolha dos produtos que 
causem menos impacto ao meio ambiente; 
• influenciar os produtores a substituírem processos e produtos danosos ao 
meio ambiente.
6 Quais são as fases da ferramenta de Análise de Ciclo de Vida?
R.: A análise do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta de gestão ambiental 
que estabelece uma visão geral das consequências ambientais da existência 
de um produto ao longo do seu ciclo de vida. O estudo engloba o ciclo de vida 
do produto desde a extração das matérias-primas, envolvendo sua produção 
e seu uso, as possibilidades de reciclagem e reúso, até sua disposição final.
Na ACV, em inglês referida como LCA de “Life Cycle Analysis”, deve-se 
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definir o sistema que pode envolver todas as etapas da vida de um produto. 
São avaliados os descartes gerados nos diferentes processos, tais como as 
emissões atmosféricas, a geração de efluentes líquidos e resíduos sólidos, 
o consumo de energia e de matérias-primas e as consequências ambientais 
do uso e da disposição final do produto. 
Um objetivo muito comum de uma Análise de Ciclo de Vida é o de, ao 
final do estudo, ter reunido uma série de informações e parâmetros que 
irão auxiliar no projeto de um novo produto. A ideia é que no projeto sejam 
tomadas medidas que diminuam os encargos ambientais identificados no 
produto estudado. É o que se chama DfE – Design for Environment (Projeto 
para o Ambiente), que utiliza a ACV como ferramenta básica. 
Outras metas comuns num estudo de Análise de Ciclo de Vida são: 
melhoria dos produtos para obtenção de selo verde, minimização de impactos 
ambientais conhecidos, identificação de pontos que devem ser pesquisados 
com maior profundidade, identificação das atividades causadoras dos maiores 
impactos, entre outras.
7 Quais são os principais documentos empregados em processos de 
licenciamento ambiental no Brasil?
R.: Os principais documentos empregados em Processos de Licenciamento 
Ambiental no Brasil são: os Estudos de Impactos Ambientais/Relatório de 
Impacto Ambiental (EIA/RIMA), o Plano de Controle Ambiental acompanhado 
do Relatório de Controle Ambiental (PCA/RCA) e o Plano de Recuperação 
de Áreas Degradadas (PRAD).
8 Defina o termo desenvolvimento sustentável e aponte suas características 
R.: O desenvolvimento sustentável (DS) é uma proposta de combinar 
as necessidades de produção e desenvolvimento com a preservação e 
reposição dos recursos naturais, ou seja, satisfazer as demandas atuais sem 
comprometer a qualidade de vida das futuras gerações. O desenvolvimento 
sustentável, DS, tem então entre suas características:
• busca da compatibilização das necessidades de desenvolvimento das 
atividades econômicas e sociais com as necessidades de preservação 
ambiental;
• atendimento às necessidades do presente sem comprometer a possibilidade 
de gerações futuras atenderem as suas próprias necessidades.
9 O que você entende por medidas “fim-de-tubo”?
R.: Resumidamente as técnicas de fim-de-tubo seriam as melhorias 
tecnológicas e modos de consumo que supostamente suprem os avanços 
necessários para estancar o processo de degradação ambientalprovocado 
pelo crescimento econômico. Ou seja, mais e mais eficientes estações de 
tratamentos de efluentes, mais e mais eficientes filtros para retenção de 
materiais particulados das nossas chaminés, maiores aterros sanitários e 
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industriais, mais incineradores, entre outras.
10 De que forma são classificados os processos de tratamento de efluentes 
líquidos?
R.: Os processos de tratamento de efluentes líquidos utilizados são 
classificados de acordo com princípios físicos (exemplos: gradeamento, 
sedimentação, filtração, flotação, regularização/equalização etc.), químicos 
(ex.: coagulação, precipitação, troca iônica, oxidação, neutralização, osmose 
reversa, ultrafiltração) e biológicos (ex.: lodos ativados, lagoas aereadas, 
biodiscos (RBC), filtro percolador, valas de oxidação, reatores sequenciais 
discontínuos (SBR). 
11 Comente sobre os principais equipamentos de controle da poluição do ar 
utilizados em indústrias.
R.: Os principais equipamentos no controle da poluição do ar são:
• Equipamentos de controle de material particulado: Coletores secos, 
Coletores mecânicos inerciais e gravitacionais, Coletores mecânicos 
centrífugos (ciclones), precipitadores dinâmicos secos, Filtro de tecido (filtro-
manga), precipitador eletrostático seco.
• Coletores úmidos: torre de spray (pulverizadores), lavador ciclônico, 
lavador Venturi, lavadores de leito móvel.
• Equipamentos de controle para gases e vapores: adsorventes, 
absorventes, incineração de gás com chama direta, incineradores de gás 
catalíticos, tratamento biológico.
12 O lixo eletrônico, tipo de resíduo composto principalmente por computadores, 
impressoras, aparelhos celulares e televisores, apresenta composição química 
extremamente variada, incluindo, além de polímeros e cerâmicos, metais de 
interesse econômico e metais potencialmente perigosos ao meio ambiente. A 
reciclagem de metais presentes nesse tipo de resíduo apresenta custo elevado, 
por isso, nem todo material contido no lixo eletrônico é passível de reciclagem.
Com base no texto, assinale a alternativa que apresenta os materiais 
que justificariam sua reciclagem do ponto de vista econômico e do ponto de 
vista ambiental.
a) ( ) Cádmio e ferro.
b) (x) Cobre e chumbo.
c) ( ) Estanho e prata.
d) ( ) Níquel e alumínio.
e) ( ) Zinco e ouro.
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TÓPICO 3
1 Quais são as etapas de análise de um sistema dinâmico com o envolvimento 
de modelagem e simulação?
R.: Na análise de um sistema dinâmico, envolvendo modelagem e simulação, 
as seguintes etapas estão envolvidas:
a. Definição do problema: definição do sistema, finalidade do modelo.
b. Delineamento do modelo: 
1) Concepção do modelo físico: busca-se o conhecimento do processo 
de modelagem e formulação de hipóteses.
2) Determinação do modelo: conhecimento dos princípios físicos básicos 
e relações empíricas de elementos de sistemas.
c. Resolução do modelo: nesta etapa há o envolvimento de matemática 
e técnicas operacionais de análise de sistemas e também a utilização de 
simulação. Ocorre a manipulação de equações e procura-se solucionar as 
saídas desejadas.
d. Análise da solução: nesta etapa ocorre a adequação do modelo quanto 
à complexidade, acuidade, propriedade etc. Há a realização de experimentos. 
Neste momento, as etapas anteriores de delineamento e resolução do modelo 
são retroalimentadas até a identificação da solução.
e. Análise final de solução com simulação: após a análise de solução 
anterior, esta etapa final visa previsão de comportamento, projeto, síntese, 
otimização etc.
2 O que é um modelo matemático? Quais são as suas formas de obtenção?
R.: Dentre as várias definições de modelo matemático ou analítico podemos 
destacar:
a. “É uma representação dos aspectos essenciais de um sistema, que 
apresenta conhecimento desse sistema em uma forma utilizável.”
b. “É um sistema de equações, cuja solução, dado um conjunto de dados de 
entrada, é representativa da resposta do processo.”
c. “Um modelo nada mais é do que uma abstração matemática de um 
processo real.”
Os modelos matemáticos podem ser obtidos das seguintes formas (ou 
combinação delas):
• Teórica: este tipo de modelo é desenvolvido aplicando-se os princípios 
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básicos da Física e/ou da Química. 
• Empírica ou heurística: usa observação direta dos dados operacionais 
do processo obtidos através de experimentação (relações de causa/efeito 
correlacionando dados de entrada/saída do processo). 
• Por analogia: usa equações que descrevem um sistema análogo, com as 
variáveis identificadas por analogia em base individual. 
3 O que é simulação? Cite exemplos de sua aplicação.
R.: A simulação é a obtenção da resposta temporal das variáveis de interesse 
(variáveis dependentes) de um modelo, quando se excita suas variáveis de 
entrada com sinais desejados e se definem os valores das condições iniciais 
das variáveis dependentes. As aplicações da simulação, com base no uso 
de um modelo de sistema, incluem:
• projeto de equipamentos, processos e plantas e seus respectivos sistemas 
de controle;
• pré-operação e operação de plantas;
• sistemas de controle de processos;
• otimização das condições operacionais de plantas.
4 Por que o controle é necessário em processos industriais?
R.: O controle é realizado pelo monitoramento contínuo das operações de uma 
planta industrial e através de intervenções externas para garantir os objetivos 
operacionais. Isso é feito por um arranjo racional de equipamentos (dispositivos 
de medição, válvulas, controladores, computadores), e por intervenção humana 
(supervisores, operadores), que constituem o sistema de controle. 
O controle é necessário em processos industriais para:
1) manter condições desejadas sob o efeito de perturbações;
2) responder a alterações no valor desejado (“set-point”);
3) estabilizar uma planta/processo.
5 Quais são os principais tipos de sistemas de controle? Explique as diferenças 
entre eles.
R.: A classificação geral e mais ampla divide os sistemas de controle em 
dois tipos fundamentais: malha aberta e malha fechada (retroalimentação). 
Outra classificação envolvendo amplas áreas de aplicações incluem: 
servomecanismos e controle de processo.
O sistema de malha aberta consiste em um sistema que não possui 
realimentação. Mais detalhadamente o controle em malha aberta consiste 
em aplicar um sinal de controle na entrada de um sistema, esperando-se 
que na saída a variável controlada consiga atingir um determinado valor ou 
apresente um determinado comportamento desejado. Nesse tipo de sistema 
de controle não observamos a evolução do processo para determinar o sinal 
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de controle. A entrada não depende da saída, na verdade espera-se que na 
saída tenhamos o sinal desejado sem que possamos tirar informações dela 
para modificarmos a entrada. O problema de um sistema de controle desse 
tipo é que só teremos a saída desejada se não ocorrerem perturbações 
tanto de ordem externa como internas (modificação dos parâmetros), pois o 
controlador atuará como se não tivesse ocorrido qualquer perturbação e a 
resposta não terá valor para as novas características do sistema.
O sistema de malha fechada é denominado de sistema com realimentação, 
uma vez que o valor medido da variável controlada é devolvido ou realimentado 
a um dispositivo chamado comparador. No comparador, a variável controlada 
é comparada com o set point. Se existir alguma diferença entre a variável 
medida e o set point, gera-se um erro. Esse erro é alimentado a um controlador 
que, por sua vez, ajusta o elemento final de controle de modo a conduzir a 
variável controlada ao ponto de referência.