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Tecnologia Mecânica

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by

Alice D'Oliveira

on 6 May 2016

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Transcript of Tecnologia Mecânica

Qual é o objetivo da Disciplina?
Desenvolver a capacidade de identificar materiais, suas características e suas propriedades;
E o que mais?
Selecionar e aplicar elementos de composição de Máquinas, como: Engrenagens, Rolamentos e Parafusos. Além de conhecer processos de fabricação mecânica
Classificação de Materiais
Por que é necessário classificar os tipos de materiais?
Os materiais possuem composições variadas, e dessa forma apresentam propriedades e comportamentos distintos.

Alguns exemplos:
Os Materiais são classificados em:
Tecnologia Mecânica
Professora Alice D'Oliveira
Vidro
Aço
Madeira
Metais Ferrosos
Metais não Ferrosos
Cerâmicas
Polímeros
Metais Ferrosos
São materiais que possuem Ferro (Fe) em sua composição. São muito resistentes e se apresentam em forma de liga metálica.
São ligas Metálicas compostas por:
Aços
Ferro
O aço possui uma porcentagem de Carbono (C) de:
0,008 até 2,11
Acima de 2,11 % de C, a liga é considerada Ferro Fundido (FoFo)
Classificação SAE
A classificação SAE difere o Aço de acordo com a porcentagem de C. Para tal, é utilizado uma sequência de números:
Exemplo:
Aço SAE 1020
1 0 2 0
1 - Aço Carbono
0 - Elemento de liga
20- Porcentagem de C (~0,20)

SAE:
Society of Automotive Engineers
http://www.sae.org/
Sociedade de Engenheiros Automotivos
Aços Liga
Além do Ferro possibilitar ligações com o Carbono, o mesmo pode fazer ligações com outros elementos.

Essas ligas vão atribuir outras propriedades ao material.
Alguns Elementos de Liga do Aço:
Cobre (Cr): Aumenta a resistência à corrosão;

Tungstênio (w): Aumenta a resistência ao calor

Silício (Si): Aumenta a resistência à tração;
Fabricação do Aço
Primeiramente, é adicionado Coque ao minério de Fe ou a sucata.
Em seguida, essa mistura é submetida a temperaturas acima de 1200°c
Esse processo funde a mistura e dá origem ao Ferro Gusa
Em seguida, o Ferro Gusa sofre redução de C e impurezas e é transformado em lingotes de Aço.
O Aço foi utilizado pela primeira vez em larga escala na construção da ponte do East River, ligando Brooklin e Nova York. Foi inaugurada em 1883.
O Aço é um material muito reciclável. Cerca de 20 toneladas de Aço utilizado na construção das Torres Gêmeas foram reutilizadas na Construção de um navio de ataque anfíbio da Marinha Norte Americana, o Uss New York
O aço pode ser aplicado como ornamento! O Chrysler Building é prova disso. Além de ser um dos mais imponentes prédios de Nova York, o Chrysler Building também chama atenção por seus ornamentos. O prédio tem a torre recoberta por chapas de Aço Inoxidável que brilham a luz do dia
A liga de Fe com alta porcentagem de C é denominada Ferro Gusa.
Coque é obtido por meio do super aquecimento do carvão na ausência de oxigênio. O resultado desse processo é a obtenção de um carvão poroso
Este processo dá origem ao Aço Carbono Comum, sem adição de qualquer outro elemento de liga.
Ligas Metálicas
As ligas metálicas são compostas por dois ou mais elementos e tem o objetivo de atribuir propriedades distintas ao material.
Aço Inoxidável
Bronze
Cobre
Latão
Cobre
Ferro
Metais Não Ferrosos
São metais que não possuem Fe em sua composição
Titânio
Material muito resistente à corrosão e biocompatível. É leve e com muita resistência mecânica.
Alumínio
Material extremamente resistente a corrosão.
Ferro
A resistência a corrosão se dá devido ao fato da formação Al2O3 na superfície do Al
O Al também é utilizado em Ligas Metálicas, que possibilitam a obtenção de outras propriedades, como condutividade elétrica.
Além disso, o Al aceita facilmente tratamentos térmicos
Tantas propriedades e versatilidades permitem que o Al seja utilizado em diversos setores da indústria, como:
Al2O3??
Mais conhecido como Alumina, o Al2O3 é o óxido de Alumínio. Este óxido se forma na superfície do Al e impede a corrosão do mesmo.
Aeronáutica
Dentre outros...
Naval
Obtenção do Al
O alumínio é obtido a partir do minério Bauxita, por um processo chamado Método Bayer. A Bauxita é um dos minérios mais abundantes na Terra.
Primeiro, a Bauxita é extraída da crosta e misturada com Soda Caústica.
A Alumina hidratada é levada novamente a alta temperatura para que possa separar a água da Alumina.
Agora, obtem-se somente a Alumina. Esta, sofrerá um processo chamado Eletrólise.
Processo que constitui-se basicamente de uma corrente elétrica
Esta mistura é levada a alta pressão e temperatura. Obtem-se, então, a Alumina hidratada.
E por fim, este processo todo resulta no Alumínio
Estanho
Zinco
Eletrólise??
Níquel
Cromo
Carbono
Carbono
Cerâmicas
São materiais com alto ponto de fusão e isolantes térmicos e elétricos.
-São materiais Refratários;
-Alta Dureza;
-Alta Fragilidade;


São isolantes térmicos e elétricos
São divididas em:
Polímeros
São conhecidos como "Plásticos"
Possuem ponto de fusão baixo
Possuem baixa resistência
Alguns exemplos:
Politeraftalato de Etileno - PET
Elementos de Máquinas
Elementos de máquinas são peças indispensáveis para o funcionamento de uma máquina.
Elementos de Transmissão
Elementos de Fixação
Elementos de Vedação
Podem ser:
Rolamentos
Polias
As Polias são semelhantes às Rodas Dentadas devido a necessidade de um Terceiro Elemento para Movimentação: As Correias
Rodas Dentadas
As rodas Dentadas são muito parecidas com as engrenagens. Entretanto, não é o atrito dos dentes que fazem sua movimentação, e sim uma Corrente.
Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos
Possuem dentes dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo.
Engrenagens Cônicas
É utilizada na transmissão perpendicular.
Engrenagens Cilíndricas de Dentes Helicoidais
São engrenagens que não precisam trabalhar paralelamente. Seus dentes possuem uma angulação e produzem menos ruídos.
Engrenagens
Engrenagens transmitem movimento de acordo com a movimentaçao dos dentes
Engrenagens Cremalheiras
São engrenagens Horizontais

Existem vários tipos de rolamentos, cada um para uma aplicação em particular.
Rolamentos de Agulhas
Suportam altas cargas radiais e são aplicados em situações onde o espaço é limitado
Rolamentos de Rolos Cilíndricos
São rolamentos que suportam altas cargas radiais
Rolamentos Autocompensadores de Esferas
Estes rolamentos permitem o realinhamento entre o eixo e o alojamento do rolamento
Rolamentos Rígidos de Esferas
São amplamente utilizados, porém, são mais adequados para trabalhar em baixa velocidade.
Parafusos
Em conjunto com a porca, os parafusos fazem a fixação de outros elementos
Porcas
As porcas auxiliam os parafusos na fixação. Existem vários tipos de porcas
Roscas
As roscas fazem toda a diferença na escolha e aplicação de parafusos.
Porca Castelo
Utilizada em conjunto com contrapino
Porca Borboleta
Pode ser apertada manualmente, sem necessidade de utilizar chaves de aperto
Porca Autotravante
Esta porca possui um anel de Nylon que trava a porca quando entra em contato com a Rosca
Anel O'Ring
Anel de Borracha que é pressionado e evita o vazamento de lubrificante
Gaxetas
As gaxetas são aplicadas em sistemas hidráulicos e pneumáticos
Processos de Fabricação
Laminação
Consiste em modificar a seção transversal do material em forma de:
Forjamento
Neste processo, o material é comprimido até assumir a forma do perfil ou da ferramenta utilizada.
Extrusão
Neste processo, o material é forçado a passar por um perfil para que sua seção transversal seja reduzida.
Trefilação
Este processo consiste em passar o material por uma matriz, denominada Fieira. Neste processo o material é puxado, e não empurrado como no caso da extrusão.
Conformação mecânica
Barra
Placa
Fio
Na laminação, o material é passada entre rolos cilíndricos que vão moldando no formato desejado
Processos de Usinagem
Os processos de Usinagem consistem em retirar o excesso de material com uma ferramenta para formar a superfície desejada
Alguns processos de usinagem:
Torneamento
Fresamento
Neste processo, a remoção do material acontece com a rotação da ferramenta e o movimento do material. O fresamento pode ser vertical ou horizontal. Assim como o torneamento, também pode ser convencional ou CNC.
Aplainamento
Processo de usinagem que obtém superfícies planas, entalhes e rasgos.
Furação
Processo que abre, alarga ou dá acabamento em furos redondos.
Neste processo, o material gira em torno de seu eixo enquanto a ferramenta avança no sentido longitudinal e retira o excesso do material. Pode ser torneamento convencional ou CNC.
O primeiro torno que se tem registro foi o torno de arco, que surgiu em 1565, seguido pelo torno de Senot, em 1795. Outras inovações se deram após a revolução industrial, no século XIX.
Fundição
O processo de fundição caracteriza-se pela deposição de material fundido em uma cavidade ou molde. Este material se solidifica e adere o formato do molde.
A fundição pode ser utilizada para fabricação de peças complexas, sendo geometrias externas ou internas.
A fundição também permite a produção de peças de grande e pequena dimensão, sendo de poucas gramas até centenas de toneladas
Permite a utilização de sucatas
A fundição também apresenta algumas desvantagens:
Precisão Dimensional Limitada
Trabalho de alta Periculosidade
Acabamento superficial limitado
Metalurgia do Pó
Processo de compactação de pós metálicos em matrizes.
Mistura do pó
Compactação
Sinterização
Obtenção do Pó
Processos:
Processos:
Sinterização??
Processo de aquecimento das peças.
Moagem
Redução do material em partículas.
Atomização
Formação de partículas a partir da fundição e jateamento do material.
Condensação
Evaporação do óxido
Eletrólise
Controle de características do pó, como tamanho e formas das partículas.
Redução do vapor
Refratário??
São materiais com alto ponto de fusão e capazes de manter sua resistência sob tais condições
Sua composição é a base de óxidos, como Alumina
Cerâmicas Técnicas
Isolantes térmicos utilizados em fornos e na indústria nuclear e aeroespacial.
Cerâmica Vermelha
Vasos e ornamentos;
Tijolos e telhas;
Cerâmica Branca
Utilizada como revestimento: Pisos e azulejos.
Utensílios de cozinha;
Aplicação:
Aplicação:
Aplicação:
Policloreto de Vinila - PVC
Poliestireno expandido - Isopor
Politetrafluoretileno - Teflon
Polietileno
Poliamida Náilon
Polipropileno

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