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  • 1. Materiais 1 Tiago Cruztiagoitajai@gmail.com
  • 2. Pintura: mecanizada com tratamento térmico (apropriada paraambiente interno) e pintura de poliuretano resinado (para ambienteexterno). Atualmente também emprega-se a tinta de resinafluoretizada, que resiste ao tempo acima de 20 anos.Impressão em Silk-screen: permite a pintura em váriascores sem ter que escolher o material de base. Tratamentos superficiais
  • 3. Etching: gravação de chapas metálicas com produtos químicos.Pode-se usar ou não tintas sobre a gravação.Blast (jateamento): jateamento de alta pressão, utilizapartículas de alumina processada à quente. Obtém texturas comdesenhos irregulares.Cromalim: semelhante ao off-set, emprega cores distintas paraimpressão (azul, vermelho, amarelo e preto), obtendo figurascoloridas. Usa na composição resinas de policarbonato e resinasacrílicas. Tratamentos superficiais
  • 4. Tratamentos térmicos
  • 5. É um ciclo de aquecimento e resfriamentorealizado nos metais com o objetivo de alterar assuas propriedades físicas e mecânicas, semmudar a forma do produto. O tratamento térmicoàs vezes acontece inadvertidamente, como“efeito colateral” de um processo de fabricação quecause aquecimento ou resfriamento no metal,como nos casos de soldagem e de forjamento Tratamentos térmicos
  • 6. O tratamento térmico é normalmente associadocom o aumento da resistência do material, mastambém pode ser usado para melhorar ausinabilidade, a conformabilidade e restaurara ductilidade depois de uma operação a frioÉ uma operação que pode auxiliar outrosprocessos de manufatura e/ou melhorar odesempenho de produtos, alterando outrascaracterísticas desejáveis Tratamentos térmicos
  • 7. Os aços são especialmente adequados para otratamento térmico, uma vez que:1. respondem satisfatoriamente aostratamentos, em termos das característicasdesejadas2. seu uso comercial supera o de todos os demaismateriais Tratamentos térmicos
  • 8. Os aços são tratados para uma das finalidades:Amolecimento (softening)Endurecimento (hardening) Tratamentos térmicos
  • 9. É feito para redução da dureza, remoção de tensões residuais,melhoria da tenacidade, restauração da ductilidade, redução dotamanho do grão ou alteração das propriedadeseletromagnéticas do aço.Restaurar a ductilidade ou remover as tensões residuais é umaoperação necessária quando uma grande quantidade de trabalhoa frio tenha sido executada (como laminação a frio outrefilação).As principais formas de amolecimento do aço são: recozimento derecristalização, recozimento pleno, recozimento deesferoidização e normalização. Amolecimento (softening)
  • 10. É feito para aumentar a resistência mecânica, a resistência aodesgaste e a resistência à fadigaÉ fortemente dependente do teor de carbono do açoA presença de elementos de liga possibilita o endurecimento depeças de grandes dimensões, o que não seria possível quando douso de aços comuns ao carbono.Os tratamentos de endurecimento do aço são têmpera,austêmpera e martêmpera.Para aumentar a resistência ao desgaste é suficiente arealização de um endurecimento superficial, que também levaao aumento da resistência a fadigaEndurecimento (hardening)
  • 11. Vídeo
  • 12. Metais Não Ferrosos
  • 13. Metais Não Ferrosos
  • 14. Metais em que não haja ferroou em que o ferro está presenteem pequenas quantidades,como elemento de liga Metais Não Ferrosos
  • 15. Cobre cobre comercial, latões, bronzes e cobre-níquelAlumínioNíquelMagnésioChumboTitânio... e ligas Principais Elementos
  • 16. São mais carosMaior resistência à corrosãoMenor resistência mecânicaPior resistência a temperaturaselevadasMelhor resistência em baixastemperaturasComparação com o Aço
  • 17. Funções práticas que evitem a corrosãoe a não contaminação pelo produtoda corrosão, como em situaçõesextremas de temperaturas baixas e altas Principais Utilizações
  • 18. Provavelmente foi o primeiro metal que o homemextraiu da natureza, o que deu início à Idade do BronzeDepois da prata, é o melhor condutor de eletricidade(material padrão para condutores elétricos) e calorDúctil e maleávelPossui boa resistência à corrosãoÉ um material escasso, sendo que há apenas 0,007% decobre na superfície terrestre, o que o tornarelativamente caroSeus usos vêm sendo substituídos pelo alumínio. Cobre
  • 19. É facilmente soldável e pode ser usinado e laminado e trabalhado a quente ou a frio para a produção detubos, fios, chapas, etc.Pode ter seu comportamento mecânico corrigido atravésde tratamentos térmicosA união cobre aço carbono causa uma intensacorrosão galvânica na presença de meios eletrolíticosNão se oxida, mas em contato com ambientes úmidosele se recobre com uma camada esverdeada (azinhavre),que impede a oxidação do cobre, mas é prejudicial à saúde Cobre
  • 20. Apresenta pelo menos 95% de cobreTem sua resistência mecânica diminuída emtemperaturas elevadas, permitem-se o uso do cobrecomercial até a temperatura de 200OCExcelente resistência à corrosão atmosférica úmida epoluída, e também às águas salobras e salgadaBaixa resistência a corrosão em meios ácidosoxidantes fortes Cobre Comercial
  • 21. Latões (cobre + zinco): ASTM 210, ASTM 260, ASTM 360 - objetos decorativos(medalhas), cartuchos de armas, radiadoresLatões especiais: ASTM 314, ASTM 353, ASTM 687 - Componentes mecânicos eelétricos, porcas, parafusos, rebitesLatões para fundição: ABNT 11, ABNT 13, ABNT 17 - válvulas de baixa pressão,registros, flanges, engrenagensBronzes (cobre + estanho): ASTM 505, ASTM 510, ASTM 524 - Molas condutoras, tubosflexíveis, rebites, varetas de solda;Ligas cupro-níquel (Cu + Ni): ASTM 704 - construções navais, tubos condutores deágua no marLigas cobre – níquel – zinco: Alpacas - objetos de cutelaria e decorativos,aparelhos ópticos e de fotografiaLigas cobre – alumínio: trocadores de calor, recipientes, revestimentos protetores Ligas de Cobre
  • 22. Liga de cobre com até 40% de zinco e pequenasconcentrações de outros elementos (ex: chumbo ealumínio)O aumento da quantidade de zinco diminui o custo domaterial e também diminui a resistência à corrosãoPossui pequena resistência mecânicaÉ dúctil e maleável;É pior condutor de calor e eletricidade do que o cobreÉ resistente a ação da água e do ar;É mais fácil de trabalhar do que o cobre Latão
  • 23. Para trabalhos a frio: 80 a 90% de cobre e o restante dezincoPara prensagem e estiragem: 67 a 72% de cobre e oresto de zinco;Para usinagem: 60 a 63% de cobre e o resto de zinco(latão flexível);Para usinagem pesada: 58% de cobre, 2% de chumbo eo resto de zinco Tipos de Latão
  • 24. Liga de cobre e estanho criada com o intuito demelhorar a resistência à temperatura e a mecânicaPode ser utilizados entre -200OC a 370OCPossui resistência similar a do cobre comercialEstá sujeitos a corrosão sob tensão em presença deamônia, aminas, sais amoniacais e mercúrioTem uma notável propriedade de resistência ao atritoÓtimo material para moldagem; não é maleável, nem dúctilOxida-se pouco, tanto mais duro quantomaior for a quantidade de estanho. Bronze
  • 25. Bronze Ordinário: 90 a 94% de cobre e o resto de estanho;Bronze de sino: 77 a 80% de cobre e o resto de estanho;Bronze fosforoso: 90,4% de cobre, 8,9% de estanho e 0,7% defósforo. Tem excelente qualidades anti-fricção, é mais duro eresistente do que o bronze ordinário e resiste bem a ação de ácidos;Bronze de alumínio: 85 a 95% de cobre e o resto de alumínio. Éduro e resistente;Bronze de manganês: bronze com cerca de 6% de manganês.Resistente e com boas condições de alongamento;Bronze de chumbo: com adição de 8 a 18% de chumbo. Possuigrande plasticidade e resistência a ácidos. Tipos de Bronze
  • 26. Níquel e cobre possuem tamanhos atômicospróximos, assim a liga cobre níquel formam soluçõessólidas substitucionais praticamente em qualquerproporçãoPossui melhor resistência à corrosão e àtemperaturas elevadas, mas também eleva o preçoSua resistência mecânica é semelhante a do bronze esua resistência à corrosão é semelhante a do cobrecomercial Cobre-níquel
  • 27. Utensílios de cozinha: tachos ciganos, panelas, bacias,talheres...Condutores elétricos: cabos de alta e baixa tensão,conectores, contatos elétricos em geral, fabricação demotores...Equipamentos: aquecedores solares, condutores de calor,tubulações de água... Aplicações Cobre
  • 28. O alumínio puro (tem 99% ou mais) apresentapropriedades mecânicas muito pobres: baixa dureza,baixos limites de escoamento e baixa resistência à traçãoSua maior utilização industrial é na forma de ligas e amais utilizada é a duraluminio (ABNT 2017)É leve, possui peso específico de 2,7 g/cm3 (35% dopeso do aço);Resiste à corrosãoÉ bom condutor de calor e de eletricidadeReflete a luz Alumínio
  • 29. Possui coloração agradávelTem baixo ponto de fusão ( 6580C)Possui boa resistência a ácidos mas não temresistência a álcalis, que atacam a camada de óxido dealumínio (que protege o material superficialmente)É facilmente moldável e permite todo o tipo deprocesso de fabricação, podendo ser laminado, forjado,prensado, repuxado, dobrado, serrado, furado, torneado,lixado, fundido e polido Alumínio
  • 30. Pode ser unido por todos os processo usuais comosoldagem, rebitagem, colagem e brasagemPode sofrer tratamentos superficiais, e serenvernizado, esmaltado e anodizado, que é o mais usual(anodização) e dá ao material uma camada protetoracontra a corrosão, dura e integrada ao material, permitindocolori-lo permanentemente Alumínio
  • 31. ASTM 1050: indicada para equipamentos para indústriasquímicas, alimentícias e de bebidas. Produto temperado,tem tensão admissível de tração igual a 14 kg/mm2.ASTM 1350: para condutores elétricos.ASTM 1200: para equipamentos de indústrias em geral. Émais resistente do que o 1050.ASTM 2017 e ASTM 2024: para aplicações que exigemelevada resistência mecânica, usinagens e forjamentos.ASTM 4043 e ASTM 4047: para soldagens.ASTM 5052: para aplicações expostas ao ar marítimo. Classificação do Al
  • 32. Meios de Transporte: Como elementos estruturais emaviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques,blindagens...Embalagens: Papel de alumínio, latas, TetraPak...Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades...Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas... Aplicações Alumínio
  • 33. É um material bastante versátil, capaz de formas ligascom inúmeros outros metais, inclusive o aço63% do níquel é utilizado no aço inoxidávelApresenta excelente resistência a corrosão eresistência mecânica em temperaturas elevadas e baixasNão pode ser laminado, polido ou forjado facilmente,apresentando certo caráter ferromagnéticoSó pode ser utilizado como revestimento poreletrodeposição Níquel
  • 34. O custo elevado das ligas de níquel fazem que estesmatérias sejam poucos usados a baixa temperatura, ondese prefere usar materiais mais baratos como o alumínioe os açosÉ usado em ambientes corrosivos severos de cáusticosAs ligas de níquel custam de 20 a 100 vezes mais doque o aço inoxidável, comparável ao custo do TitânioUtilizado em aplicações especiais como turbinas deaviões, caldeiras de vapor, turbocompressores, válvulas deexaustão de motores, ferramentas para injeção, etc. Níquel
  • 35. Equipamentos: processamento de produtos de petróleo epetroquímicos; equipamentos de tratamento térmico;geradores de vapor, aquecedores de água e trocadores decalor; válvulas, bombas, eixos, parafusos, hélices efixadores usados em construção naval; equipamentos decontrole de poluição; componentes de equipamentoseletrônicos; componentes de turbinas a gás e de motoresaeronáuticos... Aplicações Níquel
  • 36. Possui baixa densidade, é muito leve (1/5 dadensidade do ferro)Oxida-se com facilidadeSua maior utilização é como elemento de liga doalumínio e na fabricação de ferro fundido nodularAs ligas de magnésio podem ser fundidas ou conformadaspor laminação, forjamento ou extrusãoPossui alta resistência e dureza em baixas e altastemperaturasTem elevada resistência à corrosão Magnésio
  • 37. Indústria: material refratário em fornos para a produção deferro e aço, metais não ferrosos, cristais e cimento...Aplicação química: agricultura, indústrias químicas e deconstrução...Uso de bens de consumo: como elemento de liga com oalumínio, recipientes de bebidas, componentes deautomóveis como aros de roda, maquinarias diversas... Aplicações Magnésio
  • 38. É pouco tenaz, porém dúctil e maleávelÉ bom condutor de eletricidade, embora não sejamagnético e mau condutor de calorÉ resistente a água do mar e aos ácidos, mas éfortemente atacado por substâncias básicasOxida-se com facilidade em contato com o arPossui alta densidade (massa específica de 11,34kg/dm³)Possui alta flexibilidade Chumbo
  • 39. Possui alto coeficiente de expansão térmicaTem a facilidade de se fundir e formar ligas com outroselementosTem baixo ponto de fusão (327 °C) e baixa durezaÉ tóxico, ecologicamente danoso e, por isso, algumasaplicações tradicionais foram reduzidas ou banidasNão é mais usado em tubos para água, em soldas de baixo ponto de fusão, emaditivos para gasolina. Tintas à base de chumbo estão em declínio.Seu principal uso, cerca de 71% da produção mundial, é embaterias para automóveis Chumbo
  • 40. Aplicações industriais: baterias elétricas para veículosautomóveis, pigmentos, forros para cabos, elemento deconstrução civil, soldas suaves...Bens de consumo: munições, manta protetora para osaparelhos de raio-X, decoração... Aplicações Chumbo
  • 41. Tem alta resistência mecânicaPossui aproximadamente 55% da densidade do açoPossui alta resistência a corrosãoO custo de sua obtenção é elevadoÉ muito resistente à corrosão da água do mar eoutras soluções de cloretos, aos hipocloritos e ao cloroúmido e a resistência ao ácido nítricoÉ considerado fisiologicamente inerte, então é idealpara a fabricação de próteses humanas Titânio
  • 42. Indústria naval: equipamentos submarinos e dedessalinização de água do marIndústria aeronáutica: pás da turbina dos turbofans,turbojatos e turbo-héliceIndústria bélica: mísseis e peças de artilharia;Bens de consumo: próteses, jóias, equipamentosesportivos... Aplicações Titânio
  • 43. Ligas de aço1. Arcos que sustentam afuselagem2. Junção asa-fuselagem3. Arcos dos flaps4. Sustentação das gôndolasdos motores Curiosidades
  • 44. Ligas leves (Al, Ti, Mg)5. Caixilho das vidraças dacabine dos pilotos6. Longarinas de sustentaçãoda cabine dos pilotos7. Caixilho da porta8. Revestimento dos tanquesde combustível9. Estrutura do leme e dosestabilizadores do leme Curiosidades
  • 45. Ligas leves em chapas10. Nariz protetor do radar11. Partes da fuselagem12. Diafragma de separaçãoentre a fuselagem e ocone da caudaLigas de titânio13. Partes das gôndolas dosmotores14. Saídas das descargas dosmotores Curiosidades
  • 46. Mais fortes que aço, novos metais são moldáveis como plástico“Vidros Metálicos” Curiosidades
  • 47. Vídeo
  • 48. Processos
  • 49. Trefilação
  • 50. Trefilação
  • 51. Trefilação
  • 52. Laminação
  • 53. Laminação
  • 54. Repuxo
  • 55. Extrusão
  • 56. Extrusão
  • 57. Forjamento
  • 58. Forjamento
  • 59. Estampagem
  • 60. Corte
  • 61. Dobra
  • 62. Solda
  • 63. Solda
  • 64. Pintura Eletrostática
  • 65. Processos
  • 66. Ecologia
  • 67. Reciclagem
  • 68. Coleta
  • 69. Prensagem
  • 70. Fundição
  • 71. Lingotamento
  • 72. Laminação
  • 73. Fabricação
  • 74. Aumento do tempo de vidaEconomia de energiaRedução da quantidade de material em aterrosConservação dos recursos naturaisParticipação e aumento de consciência ambientalRedução da poluição atmosférica e dos recursoshídricosDiminuição dos impactos negativos da extração erefinação dos minériosCriação de empregoVantagens da Reciclagem