Materiais-3
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Materiais-3

on

  • 7,637 views

Faz parte do Manual de ET!

Faz parte do Manual de ET!

Statistics

Views

Total Views
7,637
Slideshare-icon Views on SlideShare
7,637
Embed Views
0

Actions

Likes
4
Downloads
170
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Materiais-3 Materiais-3 Document Transcript

    • ESCOLHA DOS MATERIAIS No fabrico dos objectos, utilizamos os mais varia- dos materiais. Estes dividem-se em dois grandes gru- pos: os naturais e os artificiais. r Materiais Materiais naturais Materiais artificiais Origem 11 Exe,.,.m~p""I0"i"s=!F .••••••••••••••••• &Origem !! Exemplos Animal Lã, seda, couro, etc, Algodão, sisal, madeira, Obtidos por PI" " asncos. fib Iras te x- A Vegetal processos de:. , , borracha, etc, _"tels, papel, ligas trans f arma" . meta Icas, VI ro, etc. _ I id Ferro, alumínio, ouro, çao, Mineral calcário, etc, Todos os materiais que nós usamos na construção ou fabrico de objectos devem-se adequar perfeita- mente às suas funções. A escolha dos materiais está condicionada por um conjunto de questões, que devem ser analisadas com a máxima atenção: Factores a analisar tendo em vista a escolha dos materiais Propriedade dos materiais Ferramentas e máquinas É duro ou macio? Existem ferramentas É bom ou mau condutor e máquinas adequadas de electricidade? para trabalhar esse É rígido ou flexível? material? É leve ou pesado? Tem bom aspecto? As questões que te acabá- mos de colocar, relacionadas Material com os materiais, deverão ser seleccionado cuidadosamente estudadas na fase de investigação e desenvol- Formas e tipos de materiais Custos vimento do projecto. Existe o tipo e a forma o materialde que de material que pretendes? necessitas é ou não muito caro? E o custo do transporte?130 ••
    • MATERIAISMATÉRIAS-PRIMAS Matérias-primas são produtos que se destinam aser transformados para se obter o produto final ouobjectos. Do solo e do subsolo extraímos as matérias-pri-mas de base muito importantes para o Homem,como o carvão, o petróleo e os minérios metálicos.A indústria metalúrgica e a indústria química,conhecidas como indústrias de base, extraem etransformam estas matérias-primas em subprodu-tos, ou produtos semiacabados, de forma a seremutilizados pelas indústrias de bens de consumo. Mineiros As indústrias de bens de consumo são aquelasque fabricam produtos a partir dos produtos forne-cidos pelas indústrias de base e que se destinamdirectamente ao consumo. Na tabela podes verificar quais as principaisindústrias mecanizadas e os produtos que transfor-mam.Tipo de indústria Actividades / Produtos Extracção industrial dos metais a partir dos seus minérios e respectivo tratamento, de forma Indústria metalúrgica a permitir a sua utilização. Exemplos de produtos obtidos: ferro, aço, cobre, alumínio, zinco, chumbo, etc. Extracção e transformação do petróleo bruto, gás natural e carvão. Indústria química e petroquímica Exemplos de produtos obtidos: gasolinas, gasóleo, fuelóleo, lubrificantes, parafina e betu- mes, nafta. Indústria metalomecânica Peças metálicas, máquinas, material de transporte, construção naval. Indústria de madeira Mobiliário, derivados da madeira, artigos de cortiça. Indústria têxtil e de calçado Vestuário, tecidos, calçado, malas e carteiras. Indústria dos produtos minerais não metálicos Vidros, porcelanas, faianças, cimentos. Indústria do papel Papel e derivados. Indústria alimentar e bebidas Conservas, lacticínios, panificação, bebidas. Os materiais são agrupados em quatro grupos principais:Simples ..... metálicos ===.......• ••.•.•••••.• Materiais ==~Ligas metálicas ====II""" Naturais Polímeros """"!:==••.•.••.•••....••. Materiais cerâmicos Sintéticos """==~I Compósitos- Ferro - Aço - Madeiras - Plásticos (PVC, -Argila - Fibra de vidro- Cobre _ Bronze - Algodão celulóide, etc.) - Faiança - Fibra óptica-Alumínio _ Latão - Lã - Borracha artificial -Vidro - Fibra de carbono-Ouro - Duralumínio - Linho -Cimento- Prata - Borracha naturalNota: Polímero - composto de várias partes. Longas cadeias feitas de milhares de moléculas unidas umas às outras. Compósito - composto por dois ou mais materiais. Produto final- produto que se destina a ser usado directamente pelo consumidor. 131
    • ~);:~t-:,;:--:""--~-~i~"~ -:"~~:f~ l ~.. I METAIS Os metais são caracterizados pelas suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. E são exactamente estas propriedades que condicionam o uso e a aplicação de cada um dos metais. Propriedades físicas Propriedades químicas Propriedades mecânicas Condutibilidade eléctrica rn ,.,. Exemplos: o ouro é amare- Os metais são bons condu- Um pedaço de chumbo é A corrosão é uma acção Exemplos: lado, o alumínio é branco- tores da electricidade e do muito mais pesado que química da humidade, do - Dureza -acinzentado e o cobre é calor. igual volume de alumínio. ar ou de outros reagentes - Elasticidade avermelhado. químicos sobre os metais. O ferro oxida-se facil- - Maleabilidade mente (ferrugem), - Tenacidade PROPRIEDADES MECÂNICAS As propriedades mecânicas são aquelas que nos dão indicações sobre o comportamento dos metais quando submetidos a forças. ALGUMAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Propriedade Designação Exemplos Dureza Resistência que certos metais ofere- Metais duros: Metais macios: cem a deixar-se penetrar ou riscar - Tungsténio - Chumbo por outros. - Aço de ferramenta -Alumínio - Estanho Resistência ao Capacidade de os metais resistirem - Aço temperado choque sem fracturar à aplicação de esfor- - Ferro fundido ços de choque. (metais com pouca resistência ao choque) Elasticidade Propriedade que certos metais apre- - Aço de mola sentam de retomarem a forma inicial logo que a força que os deformou r deixe de actuar. Ductilidade Propriedade que certos metais têm - Ouro - Cobre de se deixarem reduzir a fios sem - Prata -Alumínio apresentarem rotura. F 8~ Tenacidade Propriedade que determinados - Aços ligados metais possuem de resistir a esfor- ços lentos e progressivos (tracção, compressão, corte, torção). Maleabilidade Propriedade que alguns metais apre- - Prata sentam de se deformarem pela acção - Cobre de forças violentas (como martelar - Ouro sem partir), ou forças lentas (lamina- gem), sem fendas ou roturas,132
    • MATERIAISMETALURGIA DO FERRO A metalurgia é o ramo das ciências que trata lentes que possui. O ferro é o principal consti-do estudo e extracção dos metais e respectivo tra- tuinte dos aços e a sua aplicação na indústria étamento, de modo a permitir a sua utilização praticamente ilimitada.industrial. Após a extracção dos minérios de ferro (herna- Existem na Natureza cerca de 70 elementos tite e magnetite) das minas subterrâneas ou a céumetálicos diferentes, entre os quais se encontra o aberto, estes são triturados e preparados paraferro. Este metal, que existe em abundância, des- posteriormente serem introduzidos num forno detaca-se pelas características e propriedades exce- grandes dimensões denominado alto-forno. t t Chaminé Alguns perfis Tubagem de gases Para o recuperador de calor Forno eléctrico Chaminé Ferro fundidoAlto-fornoPROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO EM AÇO Minério de ferro Fundente (calcário) ---... Alto-forno (temperatura: 1600 °C) ---... Gusa Carvão coque Forno eléctrico Aço 133
    • Conjuntamente com o rrunerro, em camadas Como resultado obtém-se a gusa, que é com- sucessivas, é introduzido o carvão coque, que tem posta por ferro, carbono e pequenas quantidades a função de combustível, e o calcário (fundente), de outras substâncias. A gusa é posteriormente que possibilita a separação do ferro. tratada e refinada em fornos eléctricos para se Na zona de fusão do alto-forno a temperatura obter o aço. é de cerca de 1600 °C, possibilitando a fusão dos materiais introduzidos. METAIS MAIS UTILIZADOS Como vimos os metais podem ser divididos em dois grandes grupos: - metais simples (alumínio; ouro; prata; cobre; etc.); -ligas metálicas (bronze; latão; etc.). Metais simples Propriedades Aplicações Cobre - Excelente condutor do calor e da electricidade - Condutores eléctricos Cor: avermelhado - Oúctil, maleável e macio - Caldeiras - Temperatura de fusão 1082°C - Utensílios de cozinha - Objectos decorativos - Na composição de ligas (latão e bronze) Alumínio - Metal leve -Indústria aeronáutica e de transportes em geral Cor: branco-acinzentado - Bom condutor do calor e da electricidade - Artigos de cozinha e embalagens - Oúctil, maleável e macio - Construção civil - Boa resistência à corrosão - Temperatura de fusão 660°C Estanho - Bom condutor do calor e da electricidade - Objectos decorativos Cor: prateado - Oúctil, maleável e pouco elástico ao ser dobrado - Protecção de chapas de ferro (exemplo, folha-de-flan- emite um ruído designado por "grito de estanho" dres) - Temperatura de fusão 232°C - Na composição de ligas (bronze) Chumbo - Bom isolante dos raios X e da radioactividade - Fabrico de baterias para automóveis Cor: cinzento-azulado - Pesado, muito macio, maleável e pouco dúctil - Artigos de pesca - Temperatura de fusão 326°C - Na composição de diversas ligas Zinco - Resiste bem à acção da água - Coberturas de edifícios, caleiras Cor: branco-azulado - Macio, pouco dúctil, pouco tenaz, pouco elástico - Protecção do ferro por galvanização (zincagem) - Temperatura de fusão 420°C - Utensílios domésticos (baldes, regadores) - Na composição de ligas (latão) LIGAS METÁLICAS Os metais e outros elementos, quando misturados no estado líquido em proporções convenientes, resultam num novo material denominado liga metálica. Estas podem ser de dois tipos: - ligas metálicas não ferrosas; -ligas metálicas ferrosas.134
    • MATERIAISLatão Peças decorativas, acessórios de Aços de construçãoCobre + zinco canalizações, torneiras, chaves,Cor: amarelo (30% Zn) etc.Bronze Peças de decoração, estátuas, Aços para ferramentas Ferramentas.Cobre + estanho sinos, chumaceiras, engrenagens,Cor: dourado medalhas, etc.Ligas de alumínio Indústriaaerospacial Aços especiais Acessórios de cozinha, tubagens,Metais mais utilizados: alumínio, Meios de transporte (bicicletas, etc.cobre, zinco, níquel, magnésio. comboios, etc.)Cor: branco-acinzentado Motores, êmbolos, embalagens, mobiliárioSolda de estanho Soldas Ferros fundidos Peças para motores e máquinas,Estanho + chumbo (electrotecnia, funilariae latoaria) tampas (água, saneamento, etc.).Cor: cinzento-azuladoMADEIRA A madeira é uma matéria sólida e dura, constituinte das ávores,conhecida e utilizada desde a Pré-História. Grandes extensões deterra cobertas de árvores constituem as florestas, que fornecem amadeira necessária à indústria e desempenham outras funções. As árvores fornecedoras de madeira dividem-se em dois grandesgrupos:Possuem resina e frutos em forma de cone Perdem a folhagem periodicamente.ou pinha.
    • ESTRUTURA DA MADEIRA Se analisarmos o tronco de uma árvore cortado transversal- mente, podemos facilmente verificar que este é constituído por várias camadas concêntricas. -T":t:t=P" "lIC:J,.j4-I-H++-H-- Med ula Medula - É a parte central do tronco, formada por um tecido mole e esponjoso. Cerne - Parte mais resistente da madeira, constituída por células mortas. Borne - Zona mais clara do lenho, constituída por células vivas. Transporta a seiva das raízes para as folhas. Câmbio - Responsável pela formação anual de novos tecidos, que dão origem ao desenvolvimento do tronco. Borne Casca - Tem como função proteger o tronco. Câmbio Nota: No tronco da árvore podemos verificar que existem zonas circu- lares que se designam por anéis de crescimento anual. Casca Estrutura da madeira CORTE DAS ÁRVORES OU ABATE ocorte das árvores pode ser realizado manual ou mecanicamente. No abate mecânico é utilizada a moto-serra. Esta máquina portátil, muito utilizada, pode cor- tar com facilidade e rapidez troncos com mais de 1 metro de diâmetro. Após o derrube da árvore retiram-se os ramos e corta-se transversalmente o tronco em segmen- tos ou taras com 2,64 metros de comprimento. Os toros com o diâmetro inferior a 15 cm des- tinam-se à indústria de aglomerados e ao fabrico da celulose. Os taras de diâmetro superior a 15 cm são descascados e, com o auxílio de serras auto- máticas, são serrados em tábuas, barrotes, ripas, etc., de acordo com o uso a que se destinam estes materiais. Troncos de madeira136
    • MATERIAISSECAGEM A madeira, depois de serrada, contém muita água que é necessá-rio eliminar. A secagem da madeira pode ser natural ou artificial. Na secagem natural expõe-se a madeira ao ar em recintoscobertos ou simplesmente a céu aberto. Na secagem artificial utilizam-se estufas próprias que propor-cionam uma economia de custos em relação à secagem natural epermitem eliminar os fungos e insectos prejudiciais à madeira.PROPRIEDADES DA MADEIRA A madeira é um material muito heterogéneo, isto é, as suas pro-priedades variam muito de espécie para espécie e também dentroda mesma espécie.PROPRIEDADES FíSICAS MAIS IMPORTANTES QUE CARACTERIZAMA MADEIRA Pilhas de madeiraPropriedades DescriçãoCor As madeiras apresentam as mais variadas cores. Exemplo: carvalho - acastanhada pinho - amarelo-claroCheiro As madeiras podem apresentar um cheiro ou perfume característico. Exemplo: o pau-rosa e o cedro libertam um perfume intenso.Grau de humidade A madeira contém uma percentagem de água que se denomina grau ou teor de humidade. Exemplo: madeira após o abate (verde) - 30% a 70% madeira seca ao ar -12% a 22% madeira muito seca - menos de 12% Nota: Conforme diminui a quantidade de água contida na madeira, dimi- nuem também as dimensões desta.Densidade As madeiras classificam-se, de acordo com a sua densidade, em: - pesadas (pau-ferro, buxo; ébano) -leves (plátano, acácia) - muito leves [tflia, choupo)Peso específico Chama-se peso específico de uma substância ao peso da unidade de volume dessa substância. P T peso eso especi ICO = volume Designação Pinheiro Freixo Carvalho Pau-ferro Tília Nogueira Peso específico de algumas madeiras 550 760 750 1275 460 680 Ikg/m)Durabilidade Propriedade que apresentam as madeiras de resistirem mais ou menos à acção dos organismos destruidores (fungos, bolores, insectos). A dura- bilidade das madeiras depende do tratamento a que forem sujeitas, do grau de humidade e da adequada aplicação. Exemplos: o castanho e o carvalho são madeiras muito duráveis. 137
    • PROPRIEDADES MECÂNICAS Designação EXempl.o É a resistência que a madeira oferece à Muito duras: ébano, buxo penetração de um prego ou outros Duras: carvalho, freixo materiais. Macias: pinho, choupo Muito macias: tilia, balsa Uma peça de madeira está sujeita à Boa resistência - carvalho, azinho. tracção quando sofre forças opostas ~ que tendem a aumentar-lhe o compri- ~ mento. Resistência à compressão Uma peça de madeira está submetida a Pouca resistência - tilia, balsa. um esforço de compressão quando ~ sobre ela actuam forças que tendem a ..••• diminuir-lhe o comprimento. Resistência à flexão Uma peça de madeira está sujeita a um A madeira é muito usada em traba- ~ esforço de flexão quando sobre ela lhos de flexão. ~ actuam forças que tendem a encurvá-Ia. ~"!""•• Resistência ao choque Capacidade de as madeiras resistirem Madeiras com resistência ao cho- aos choques sem apresentarem rotu- que: freixo, carvalho, faia. raso • Resistência ao coite Uma peça de madeira está sujeita ao A madeira resiste muito melhor a corte quando sobre ela actuam duas um esforço de corte perpendicular forças em sentido contrário que tendem às fibras do que paralelo a estas. a separar a peça em duas partes. TIPOS DE MADEIRA Aplicações Pinho Amarelo-clara Fácil de trabalhar Mobiliário, construção civil, fabrico de aglomerados e carpintaria Carvalho Acastanhada Dura e modera- Fácil de trabalhar e muito Marcenaria, tanoaria e damente pesada durável fabrico de tacos Eucalipto Clara ou casta- Dura e pesada Fácil de trabalhar mas Construção civil, marcena- nho-rosada empena e fende com facili- ria e fabrico da pasta de dade papel Castanho Castanho- Dura e leve Muito durável e fácil de tra- Marcenaria, carpintaria, -clara balhar tanoaria e construção civil Plátano Clara Moderadamente Fácil de trabalhar, boa Marcenaria dura e pesada apresentação no âmbito da decoração, mas empena quando não está bem seca Faia Clara e casta- Dura e modera- Boa conservação Revestimentos interiores, nho-rosada damente pesada material de escritório e mobiliário Sobreiro Avermelhada Muito dura e Tendência para fender Marcenaria, carpintaria e pesada construção civil Tipos de madeira138
    • MATERIAISMadeiras estrangeiras Cor Dureza e peso Características AplicaçõesMogno Castanho- Moderadamente Fácil de trabalhar e permite Marcenaria -clara até cas- dura e pesada bom acabamento tanho-averme- IhadaCâmbala Amarelo-dou- Moderadamente Durável Carpintaria e marcenaria rada e acasta- dura e pesada nhadaMussibi Vermelho- Muito dura e Resistente ao choque e ao Parquetagem e construção -rosada pesada desgaste civilSucupira Castanha Muito dura e Durável e difícil de traba- Marcenaria e carpintaria pesada Ihar de interioresTola branca Amarelo- Moderadamente Boa resistência mecânica Utilizada no fabrico de con- -pálida dura e leve traplacados, revestimentos interiores e construção civil Outras madeiras estrangeiras ou exóticas: Pau-preto; Riga; Pau-cetim; Mutene; AndirobaPRODUTOS DERIVADOS DA MADEIRA Para além das variadas espécies de madeiras fabricam-se vários tipos de materiais que são produzi-dos a partir dos ramos e toros de pequeno diâmetro, assim como dos desperdícios e aparas provenien-tes da madeira. Exemplos de produtos derivados da madeira:Folheados ContraplacadosO folheado consiste basicamente em folhas de madeira natural Chama-se contraplacado ao produto obtido pela colagem de folhasmuito finas. finas de madeira umas sobre as outras.Estas folhas, com uma espessura compreendida entre 1,5mm e 6 mm, O número de folhas é ímpar e estas são sobrepostas com a fibra cru-são obtidas de toros de madeira de várias espécies, através de zada, sendo depois coladas e em seguida prensadas.máquinas próprias. Estas placas, mais económicas que a madeira maciça, são aplica-Estes materiais destinam-se ao fabrico e revestimento de mobiliário das na fabricação de mobiliário, portas e para forrar tectos e pare-e à indústria de contraplacados. des.Aglomerados Cartão prensado (tipo plátex)Os aglomerados de madeira são constituídos por fibras ou partículas O cartão prensado apresenta-se normalmente em cor castanha ede madeira, prensadas juntamente com resina sintética a uma tem- com espessuras que variam entre 2 mm e 4 mm.peratura de cerca de 200°C. Este material resulta da ligação das fibras celulósicas com resinasAs placas de aglomerado podem ser revestidas na sua superfície sintéticas.com folha de madeira. É utilizado em revestimentos e é pouco durável.O aglomerado é muito utilizado em móveis, revestimentos de tectos,paredes e divisórias. Tipos de corte: corte rotativo, corte plano Produtos derivados da madeira 139
    • FORMAS COMERCIAIS DA MADEIRA Viga A madeira existe no mer- cado em formas e dimensões variadas, conforme as aplica- ções que lhe pretendemos dar. ~ ~Iaca de contraplacado Barrote -, ~ ( Formas da madeira CORTiÇA A cortiça é a casca de uma árvore que se chama sobreiro. Esta árvore, que predomina no Sul do país, fornece uma matéria-prima de elevado valor. A indústria corticeira utiliza a cortiça directa- mente no fabrico de peças ou transforma-a em placas de aglomerado. Os aglomerados de cortiça são feitos a partir dos desperdícios que resultam do fabrico directo de peças. Portugal é o maior produtor mundial deste material, que se utiliza como isolante térmico e acústico, para fins decorativos, e no fabrico de Rolhas de cortiça rolhas, bóias, palmilhas e anilhas. VIDRO O vidro é um material que não existe na Natureza. É um material artificial, fabricado pelo Homem, que depois o utiliza para os mais diversos fins: produção de garrafas, copos, loiça, candeeiros, lentes e chapas de vidro. OPERAÇÕES DE FABRICO I I Matérias-primas necessárias I. I II . t. ,. As operações necessárias ao - sílica (areia siliciosa); - transparência; fabrico do vidro são fundamen- - substâncias químicas (óxidos de cálcio, de sódio e de - brilho; talmente quatro: chumbo); - preparação da mistura; - carantes (compostos de cobre, ferro, crómio, manganês). - dureza. - fusão; - fabrico das peças; - acabamento e decoração.140
    • MATERIAIS FABRICO DAS PEÇAS A areia siliciosa e as matérias-primas necessárias são submetidas a uma temperatura de cerca de 1300 "C, Depois de um arrefeci- mento parcial, a massa vidreira está pronta a ser utilizada no fabrico de peças por processos manuais ou mecânicos. As peças acabadas são arrefecidas muito lentamente para evitar o risco de fracturas.Desperdício Nota: A sílica, sob a forma de quartzo (sílica de vidro cristalizada}, é um dos minerais mais Carbonato de cálcio abundantes na Terra. Os grãos semitransparentes que se encontram na areia são grãos de quartzo.As matérias-primas A massa de vidrodo vidro são é colocadaintroduzidas na no moldefornalha o ar comprimido obriga o vidro a tomar a forma do molde A garrafa de vidro é removida do seu moldeA fornalhaé aquecidaaté 1400 °Cpara fundir asmatérias-primas Folha e/ ~ contínua devidro arrefecido o estanho fundido é mantido numa atmosfera que não contém oxigénio. o vidro é De outro modo, o estanho arrefecido reagiria com o oxigénio lentamente e tornaria a superfície para que não Unidade de do vidro irregular se parta arrefecimento Fabrico de garrafas e folhas de vidro 141 illll,jdllilllllilillliiilllllliilllh "I i •
    • TIPOS DE VIDROS Como resultado de uma intensa pes- quisa, existem hoje centenas de diferen- tes tipos de vidros que são aplicados em lâmpadas eléctricas, tubos fluorescentes, instrumentos de laboratório, fibras de vidro, válvulas electrónicas, filtros, gar- rafas, copos, chapas de vidro, etc. Entre a grande variedade de tipos de vidro, destacamos: - vidro comum - transparente, é utilizado nas janelas; - vidro impresso - vidro que contém desenhos na sua superfície; - vidro temperado - vidro que, depois de aquecido, é submetido a um arrefecimento rápido, conseguindo-se assim uma maior resistência ao choque e ao calor; - vidro colorido - existem vidros de todas as cores; - vidro atérmico - vidro transparente de cor que absorve parte da luz e energia térmica; - vidro de segurança - neste tipo de vidro inclui-se o vidro à prova de bala e o vidro-sanduíche. FIBRAS ÓPTICAS As fibras ópticas são um material constituído por fios muito finos de vidro puro e têm capacidade de transportar som e imagem por raios de luz. Este material está a substituir o fio de cobre nas ligações telefó- nicas (embora usando outra tecnologia), por permitir o transporte a alta velocidade de um número muito elevado de mensagens, sem interferências eléctricas. As fibras ópticas também são utilizadas na cirurgia por raios laser e para iluminar e visualizar o interior do nosso organismo. Fazendo incidir um raio de luz sobre uma extremidade da fibra, esta é reflectida internamente cerca de 15 mil vezes por metro. Cada fibra possui um núcleo interior e um revestimento exterior que reflecte a luz para o núcleo, não havendo perda significativa de luz através das paredes.142
    • MATERIAIS A ARGILA A argila é uma rocha proveniente da erosão das matérias rocho- sas primitivas. As argilas mais puras são brancas e denominam-se caulinos. Contudo, existem argilas cinzentas, negras, amareladas e averme- lhadas que vulgarmente chamamos barro. Cerâmica é uma área da indústria que produz objectos em argila, depois de submetidos à cozedura através de elevadas temperaturas. Peças cerâmicas A argila é um material plástico e facilmente moldável, propriedade que permite a esta matéria-prima ser a base da indústria cerâmica.c _ _ SABER MAIS Algumas características da cerâmica Plasticidade A argila enquanto pasta é um material plástico e facilmente moldável. o cimento comum é fabricado a partir da mistura de calcário com Resistência Após a cozedura, a cerâmica torna-se resistente ao calor e mantém a argila. Esta mistura é submetida a sua forma em definitivo. uma cozedura em fornos próprios, Condutibilidade Maus condutores de calor e electricidade. a uma temperatura de cerca de Impermeabilidade Após a cozedura a cerâmica torna-se impermeável aos líquidos. 1500 oCo Em seguida passa por um sistema de arrefecimento e é reduzida a pó fino por moagem. O cimento obtido é armazenado CIMENTOS em silos e posteriormente ensacado para ser Determinados ma ter ia is, comercializado. como o cimento e a argila, têm Na construção civil (habitações, a propriedade de, quando Sangria da pontes, etc.), utiliza-se a união do eliminação amassados com água, servir cimento e do ferro - betão da escória 1600 -c num armado ou cimento armado - para para ligar, aglomerar ou unir recipiente cheio de água aumentar a resistência aos alguns materiais de construção: esforços a que as estruturas Alto-forno estão sujeitas. As matérias-primas necessá- rias ao fabrico dos cimentos são: - calcário; argila; sílica; alu- mínio; óxido de ferro. Dil~""ãO "" ",m,," rclli • +lltfL MOO "," n ~ 11 • dh Escorrimento da ~ Cubas de osagern .~<". escória granulada g eyyS2 ~ Via seca . _ Moenda t I { ./ Secagem da escória ~~$---~n~ Clínquer IEsquema de fabrico do cimento 143
    • BORRACHA Algumas propriedades e A borracha natural é uma substância elástica obtida pela coagu- características da borracha laçâo" do látex, líquido leitoso que se extrai de certas plantas do - grande elasticidade; Brasil, Ásia e da Oceânia. - bom isolante eléctrico; A borracha sintética ou artificial é fabricada a partir de produ- - fraca resistência ao calor; tos derivados do petróleo. Através de processos complexos são - resistência ao impacto; produzidas dezenas de tipos e subtipos de borracha sintética. - impermeabilizante. * Coagulação - passagem de um líquido ao estado sólido. TIPOS DE BORRACHAS A designação dos vários tipos de borrachas provém do nome dos materiais empregues no seu fabrico. Tipos de borracha Aplicações Fabrico de pneus, solas de sapatos, mangueiras, isolantes de cabos eléctricos, correias de trans- Estireno butadieno (SBR) porte Fios elásticos, espuma, calçado, pneus, borracha esponjosa (características semelhantes à borracha Polisopreno (IR) natural) Polibutadieno (BR) Fabrico de pneus e correias de transporte Borracha butílica (IIR) Fabrico de câmaras-de-ar e mangueiras de vapor Borracha de etileno propileno (EPOM) Isolamento de cabos eléctricos Borracha natural (NR) Pneus, artigos de recreio, peças de automóvel, colas de contacto144 111I1111!IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIHIIIIIIIIIIIIIIIIII"llllllml;::;-;:;:-;:=:::::;;;::::::~~~~-:;:-----------------------
    • MATERIAIS ,PLASTICOS Algumas propriedades dos A origem da palavra plástico deve-se à elevada plasticidade que plásticoseste material revela quando aquecido, tornando-se moldável. Os plásticos são obtidos por polimerização. A polimerização - facilidade de transformação;consiste basicamente no processo de ligação de moléculas pequenas - bom isolante da electricidade;para a formação de moléculas grandes, que constituem os plásti- - baixo peso;cos. Estas moléculas grandes são denominadas polímeros. - boa resistência ao desgaste; Os plásticos são obtidos essencialmente a partir de derivados do - boa resistência a agentespetróleo bruto e apresentam propriedades muito variáveis devido à químicos e atmosféricos;enorme diversidade de plásticos que se produzem actualmente. - material relativamente barato. Os plásticos classificam-se em dois grandes grupos: Termoplásticos Termoendurecíveis Caracterizam-se por mudar de Endurecem pelo aquecimento e forma quando aquecidos, possi- a forma adquirida é irreversível. bilitando a moldagem por meios mecânicos. Tipos de plásticos Aplicações Fabrico de embalagens para produtos alimentares, vasi- Polietileno Ihame, isolante de cabos telefó- nicos, fabrico de colchões e sofás, etc. Fabrico de tubos para água, Policloreto de vinilo (PVC) esgotos e produtos químicos, fabrico de telhas e caleiras Isolante eléctrico de ferramen- tas, caixas exteriores de rádios e televisores, brinquedos, tam- Poliestireno pas de garrafas, pentes, puxa- dores, copos, etc. Espuma flexível (colchões e estofos) Espuma semi-rígida (estofos de automóveis) Poliuretano Espuma rígida (aplica-se como isolante térmico na construçãoObjectos de plástico civil e nas carroçarias de cara- vanas) Napas e couros artificiais Fabricação de vidro-plástico Acrílicos resistente ao choque. Peças de decoração, bijutarias, etc. 145IP78 -10 ,I iilll 11111
    • FIBRAS TÊXTEIS o Homem pré-histórico utilizava as peles dos animais para se proteger do frio. Provavelmente durante o período do Neolítico, começou a ser utilizada a lã como matéria-prima alternativa para o vestuário que usava. Além do pêlo dos animais (fibras de origem animal), também o algodão e o linho já se usavam no Egipto, na Índia e no Peru por volta do ano 2000 a. C. Desde a utilização inicial destes produtos até aos nossos dias, a descoberta e desenvolvimento de novas fibras de origem natural e não natural têm sido uma constante. Entende-se por fibra têxtil todo o corpo que tem um compri- mento muito superior à espessura e que pode ser transformado em fios. TIPOS DE FIBRAS As fibras classificam-se, conforme a sua ongem, em naturais e não- -naturais. Fibras Naturais Não-naturais Animal Pêlos de ani- Celulósicas Regeneradas - de viscose; mais-lã de cupramónio Secreção Derivadas - de acetato; de glandular - triacetato seda Vegetal Semente- Sintéticas Acrílico algodão Elastano (Ucra) Caule - juta, Ny/on linho Poliamida Folha - sisal Poliéster Fruto - coco Mineral Amianto Diversas ou Vidro inorgânicas Metal Metaloplásticas146 Fibras têxteis e a moda
    • MATERIAISFibras têxteis naturaisFibras têxteis naturais Proveniê!1cia Processos de transformação e fiaçãoLã Carneiro, cabra, Tosquia, selecção, lavagem, secagem, enzimagem (tornar as fibras macias). angorá, caxe- Cardação - separação do emaranhado de fibras num conjunto ordenado mira, lama, Penteação - obtenção de fios macios camelo, alpaca, etc. Fiação - transformação de fibras em fios Torção - fio obtido da torção de dois ou mais fios.Seda A seda resulta de ofio da seda obtém-se desbobinando o filamento que forma o casulo. filamentos contí- O filamento é constituído por sericina e fibroína. A sericina dilui-se durante a fervura a que 1Í sub- nuos retirados metida a seda, deixando a descoberto a fibroína, substância brilhante que dá ao tecido o seu apre- dos casulos ciado brilho. fabricados pelo bicho-da-sedaAlgodão Da planta algo- Após o rebentamento da cápsula e assim que as fibras do algodão se apresentem à vista, pro- doeira cede-se à sua apanha. Apanha - (manual ou mecânica) o algodão encontra-se misturado com as sementes, sendo vulgar- mente designado por algodão-caroço Secagem - pode ser uma secagem nas eiras ou forçada em máquinas Descaroçamento - separar as fibras de algodão do caroço. A crescente aplicação do algodão é em parte devida à descoberta e desenvolvimento da máquina de descaroçar, tornando menos moroso o processo e melhoria do produto final Enfardamento - converter o algodão em fardos uniformes prontos para o transporte Cardação - retirar impurezas e uniformizar grosseiramente o sentido das fibras Penteação - definir o sentido das fibras e uniformizar o seu comprimento para as fazer passar em laminadores Fiação - reduzir as fibras a fios torcidos conferindo-lhes resistência.Linho Do caule das Após o corte, o linho sofre as seguintes operações: plantas do Ripagem -libertar das sementes mesmo nome Curtimento - apodrecer (em água) a parte lenhosa facilitando a separação das fibras Secagem - operação para evaporar a humidade Moçagem -libertar as fibras das partes lenhosas Espadelagem -libertar as fibras da restante parte lenhosa ainda agarrada Assedagem - separar as fibras longas das curtas Fiar - passar as fibras a fios com a ajuda da roca e do fuso ou roda de fiar Passagem a meada; cozedura em barretos; lavagem; secagem; dobagem.Juta Fibras extraídas Processo de transformação e fiação idêntico ao linho. da planta cha- mada jutaSisal Extraído das Depois de extraídas, as folhas são lavadas e raspadas para a extracção das fibras. A Tanzânia, o folhas do agave Guénia e o Uganda são os maiores produtores de sisal, sisalanaCoco Provém do fruto A fibra têxtil do coco encontra-se sob a casca. As operações necessárias para se obterem as do coqueiro fibras são as seguintes: desmanchamento, maçeração, batimento, lavagem, secagem.Fibras têxteis não naturais As fibras têxteis não naturais resultam do tratamento químico das matérias-primas. As fibras celulósicas têm origem na celulose da madeira ou das sementes que cobrem o algodão. As fibras sintéticas têm como origem os produtos derivados do petróleo. 14
    • II~ Características Efeito chama/calor Utilização •• 1 • Grande resistência 6 - Menor resistência Vestuário: Têxteis-lar: • Boa elasticidade ao calor que a 6.6 • Meias e "collants" • Roupa de cama, corti- - Amolece e funde nas, tapetes, etc. • Leve • Roupa interior de 6.6 - Em contacto com senhora Técnica: • Toque agradável " "C ·s a chama, arde e Associada com algo- • Velas de barcos, • Conserva a forma após a lava- funde mas não .s gem dão: redes de pesca, telas Õ propaga a com- Q". • Roupa de bebé, pija- de pneus, etc. • Bom desenrugamento bustão mas, camisolas, peú- • Secagem rápida 11-Funde gas, etc. " "C ·s • Grande resistência ao calor e à chama • Excelente resistência ao calor e à chama • Vestuário de protecção contra o fogo - fatos de pilotos de automóveis, de naves espaciais, ~A0. I!! luvas de protecção ct • Resistência elevada • Bom desenrugamento • Em contacto com a chama, arde e funde Fibra cortada: • Associada, produz Têxteis-lar: • Roupa de cama, corti- @A0. mas não propaga a tecidos com caracte- nados • Conserva a forma após a lava- ~ combustão rísticas do "sloqan": gem Técnica: ~ "Lavar e vestir sem :! • Plissado permanente • Cordas de velas para Õ Q". passar a ferro • Dispensa passagem a ferro barcos, material eléc- trico, etc. • Baixa absorção de humidade ti) .! • Toque suave e macio • Arde com relativa facilidade Substitui a lã com vantagem na: ~A0. "" .c ãi • Confortável • Resistência à traça e • Bom isolamento térmico • Secagem rápida ao !!!! ti) ti) ." • Insensível à traça • Estabilidade dimensional " • Baixo preço ~t.l ct = " • Elastómera - recuperação elástica • Funde Normalmente associada: • Cintas, meias, fatos de banho e de treino ~~0. ~ • Boa resistência mecânica " w • Toque gorduroso e desagra- dável • Amolece e funde • Tecidos de decoração • Forte concorrente da juta ~A0. ~ =" • Pouca resistência ao calor • Filtros, cordas, redes de pesca, roupa pro- ;:; .2! • Boa resistência mecânica tectora na medicina Õ Q". • Não absorve água = " ~ • Semelhante ao polietileno mas mais sensível a agentes • Em contacto com a chama, funde e arde • Alcatifas, tapetes • Cordas, sacos, redes ~A0. ii. e químicos dificilmente com .S- chama azul e amarela Õ Q".148
    • MATERIAISPAPEL o papel ocupa um lugar de importância fundamental no desen- rc-~- SABER MAIS -- --,,~ -~- ---- - - ~volvimento da civilização. Sem este não haveria livros, jornais,revistas, cadernos, etc. o papel teve origem na China. Depois de inventada a escrita, o Homem teve necessidade de um Foi seu inventor Tsai-Lun, quematerial sobre o qual escrever. Os antigos Egípcios usavam o fabricou papel com cascas depapiro, material obtido a partir da planta do mesmo nome. amoreira ou de bambu e trapos Actualmente, a matéria-prima utilizada para o fabrico do papel de algodão e de lã.é a madeira (eucalipto e pinheiro), que é constituída em grandeparte por celulose, matéria orgânica formada por fibras. As árvores de pequeno diâmetro, depois de cortadas, são colo-cadas em grandes recipientes e, conjuntamente com produtos quí-micos (sulfato de sódio), são submetidas a pressões e temperaturaselevadas. Daqui resulta a pasta de papel que, depois de prensada e secaem máquinas próprias, dá origem ao papel. Principais características dos papéis Gramagem Peso em gramas por metro quadrado (gim). Espessura Grossura de cada folha. Resistência Consistência, dureza e flexibilidade (à pressão, vincos, corte, etc.). Composição fibrosa Qualidade das fibras vegetais de que é feito. Propriedades ópticas Aspecto visual do papel (cor, brancura, textura, brilho).Absorção Propriedade de absorver líquidos.Tipos de papel 149 11111
    • PELES A pele é um produto de origem animal. É retirada de certos animais e submetida a um tratamento designado de curtido ou curtume. O objectivo desta operação é tornar a pele durável e pronta a ser utilizada na indústria de confecção, do calçado e do mobiliário. Peles NOVOS MATERIAIS Os materiais tradicionais, como a madeira, o vidro e os metais, têm vindo lentamente a ser substi- tuídos por novos materiais, principalmente os plásti- cos (polímeros), que têm possibilidades de aplicação praticamente ilimitadas. Outros materiais, como a fibra de carbono e a fibra de vidro, são utilizados na construção de aviões, nos automóveis de competição e em raquetas de ténis. Estes materiais caracterizam-se pela sua alta resistência mecânica.150
    • MATERIAIS Impulsionado pela tecnologia, o desenvolvimento de novos pro-dutos dará aplicações e propriedades inteiramente novas aos plásti-cos. É o caso de um novo plástico com condutibilidade igual aocobre. Os novos materiais oferecem também aos designers excelentesoportunidades de criar novos bens de consumo; a sua versatilidadetorna-os cada vez mais importantes.QUADRO GENÉRICO DAS PROPRIEDADES E CARACTERíSTICAS DOS MATERIAISI Materiais Propriedades Metais Madeira Vidro Borracha Plástico Fibras têxteis Cerâmica Papel .- Condutibilidade Dureza a:. 11 _. • Fragilidade Maleabilidade Elasticidade Inflamabilidade - • • c o Absorção Possui propriedade Nota: Dentro de cada grupo de material existem os tipos e subtipos. Estes apresentam proprie- dades e características muito diversificadas, dando origem a divergências sobre se pos- Não possui propriedade suem ou não determinada propriedade.