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Tiago [email protected]

Materiais 1Materiais 1

Pintura: mecanizada com tratamento térmico (apropriada para ambiente interno) e pintura de poliuretano resinado (para ambiente externo). Atualmente também emprega-se a tinta de resina fluoretizada, que resiste ao tempo acima de 20 anos.

Impressão em Silk-screen: permite a pintura em várias cores sem ter que escolher o material de base.

Tratamentos Tratamentos superficiaissuperficiais

Tratamentos Tratamentos superficiaissuperficiais

Etching: gravação de chapas metálicas com produtos químicos. Pode-se usar ou não tintas sobre a gravação.

Blast (jateamento): jateamento de alta pressão, utiliza partículas de alumina processada à quente. Obtém texturas com desenhos irregulares.

Cromalim: semelhante ao off-set, emprega cores distintas para impressão (azul, vermelho, amarelo e preto), obtendo figuras coloridas. Usa na composição resinas de policarbonato e resinas acrílicas.

Tratamentos térmicosTratamentos térmicos


É um ciclo de aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto. O tratamento térmico às vezes acontece inadvertidamente, como “efeito colateral” de um processo de fabricação que cause aquecimento ou resfriamento no metal, como nos casos de soldagem e de forjamento


O tratamento térmico é normalmente associado com o aumento da resistência do material, mas também pode ser usado para melhorar a usinabilidade, a conformabilidade e restaurar a ductilidade depois de uma operação a frioÉ uma operação que pode auxiliar outros processos de manufatura e/ou melhorar o desempenho de produtos, alterando outras características desejáveis


Os aços são especialmente adequados para o tratamento térmico, uma vez que:1. respondem satisfatoriamente aos tratamentos, em termos das características desejadas2. seu uso comercial supera o de todos os demais materiais

Os aços são tratados para uma das finalidades:

Amolecimento (softening)

Endurecimento (hardening)


Amolecimento Amolecimento (softening)(softening)

É feito para redução da dureza, remoção de tensões residuais, melhoria da tenacidade, restauração da ductilidade, redução do tamanho do grão ou alteração das propriedades eletromagnéticas do aço. Restaurar a ductilidade ou remover as tensões residuais é uma operação necessária quando uma grande quantidade de trabalho a frio tenha sido executada (como laminação a frio ou trefilação).

As principais formas de amolecimento do aço são: recozimento de recristalização, recozimento pleno, recozimento de esferoidização e normalização.

Endurecimento Endurecimento (hardening)(hardening)

É feito para aumentar a resistência mecânica, a resistência ao desgaste e a resistência à fadigaÉ fortemente dependente do teor de carbono do açoA presença de elementos de liga possibilita o endurecimento de peças de grandes dimensões, o que não seria possível quando do uso de aços comuns ao carbono. Os tratamentos de endurecimento do aço são têmpera, austêmpera e martêmpera. Para aumentar a resistência ao desgaste é suficiente a realização de um endurecimento superficial, que também leva ao aumento da resistência a fadiga

VídeoVídeo

Metais Não FerrososMetais Não Ferrosos



Metais em que não haja ferro ou em que o ferro está presente em pequenas quantidades, como elemento de liga

Principais ElementosPrincipais Elementos

Cobrecobre comercial, latões, bronzes e cobre-

níquelAlumínioNíquelMagnésio ChumboTitânio... e ligas

Comparação com o Aço Comparação com o Aço

São mais carosMaior resistência à corrosãoMenor resistência mecânicaPior resistência a temperaturas elevadasMelhor resistência em baixas temperaturas

Principais UtilizaçõesPrincipais Utilizações

Funções práticas que evitem a corrosão e a não contaminação pelo produto da corrosão, como em situações extremas de temperaturas baixas e altas

CobreCobre

Provavelmente foi o primeiro metal que o homem extraiu 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% de cobre na superfície terrestre, o que o torna relativamente caro Seus usos vêm sendo substituídos pelo alumínio.

CobreCobre

É facilmente soldável e pode ser usinado e laminado e trabalhado a quente ou a frio para a produção de tubos, fios, chapas, etc.Pode ter seu comportamento mecânico corrigido através de tratamentos térmicosA união cobre aço carbono causa uma intensa corrosão galvânica na presença de meios eletrolíticosNão se oxida, mas em contato com ambientes úmidos ele se recobre com uma camada esverdeada (azinhavre), que impede a oxidação do cobre, mas é prejudicial à saúde

Cobre ComercialCobre Comercial

Apresenta pelo menos 95% de cobreTem sua resistência mecânica diminuída em temperaturas elevadas, permitem-se o uso do cobre comercial até a temperatura de 200OCExcelente resistência à corrosão atmosférica úmida epoluída, e também às águas salobras e salgadaBaixa resistência a corrosão em meios ácidos oxidantes fortes

Ligas de CobreLigas de Cobre

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 e elétricos, 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, tubos flexíveis, rebites, varetas de solda;Ligas cupro-níquel (Cu + Ni): ASTM 704 - construções navais, tubos condutores de água no marLigas cobre – níquel – zinco: Alpacas - objetos de cutelaria e decorativos, aparelhos ópticos e de fotografiaLigas cobre – alumínio: trocadores de calor, recipientes, revestimentos protetores

LatãoLatão

Liga de cobre com até 40% de zinco e pequenas concentrações de outros elementos (ex: chumbo e alumínio)O aumento da quantidade de zinco diminui o custo do material 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

Tipos de LatãoTipos de Latão

Para trabalhos a frio: 80 a 90% de cobre e o restante de zincoPara prensagem e estiragem: 67 a 72% de cobre e o resto 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 e o resto de zinco

BronzeBronze

Liga de cobre e estanho criada com o intuito de melhorar a resistência à temperatura e a mecânicaPode ser utilizados entre -200OC a 370OCPossui resistência similar a do cobre comercial Está sujeitos a corrosão sob tensão em presença de amônia, 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.

Tipos de BronzeTipos de Bronze

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% de fósforo. Tem excelente qualidades anti-fricção, é mais duro e resistente 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. É duro 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. Possui grande plasticidade e resistência a ácidos.

Cobre-níquelCobre-níquel

Níquel e cobre possuem tamanhos atômicos próximos, assim a liga cobre níquel formam soluções sólidas substitucionais praticamente em qualquer proporçãoPossui melhor resistência à corrosão e à temperaturas elevadas, mas também eleva o preçoSua resistência mecânica é semelhante a do bronze e sua resistência à corrosão é semelhante a do cobre comercial

Aplicações CobreAplicações Cobre

Utensílios de cozinha: tachos ciganos, panelas, bacias, talheres...Condutores elétricos: cabos de alta e baixa tensão, conectores, contatos elétricos em geral, fabricação de motores...Equipamentos: aquecedores solares, condutores de calor, tubulações de água...

AlumínioAlumínio

O alumínio puro (tem 99% ou mais) apresenta propriedades mecânicas muito pobres: baixa dureza, baixos limites de escoamento e baixa resistência à traçãoSua maior utilização industrial é na forma de ligas e a mais utilizada é a duraluminio (ABNT 2017)É leve, possui peso específico de 2,7 g/cm3 (35% do peso do aço);Resiste à corrosãoÉ bom condutor de calor e de eletricidadeReflete a luz

AlumínioAlumínio

Possui coloração agradávelTem baixo ponto de fusão ( 6580C)Possui boa resistência a ácidos mas não tem resistência a álcalis, que atacam a camada de óxido de alumínio (que protege o material superficialmente)É facilmente moldável e permite todo o tipo de processo de fabricação, podendo ser laminado, forjado, prensado, repuxado, dobrado, serrado, furado, torneado, lixado, fundido e polido

AlumínioAlumínio

Pode ser unido por todos os processo usuais como soldagem, rebitagem, colagem e brasagemPode sofrer tratamentos superficiais, e ser envernizado, esmaltado e anodizado, que é o mais usual (anodização) e dá ao material uma camada protetora contra a corrosão, dura e integrada ao material, permitindo colori-lo permanentemente

Classificação do AlClassificação do Al

ASTM 1050: indicada para equipamentos para indústrias químicas, 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. É mais resistente do que o 1050.ASTM 2017 e ASTM 2024: para aplicações que exigem elevada resistência mecânica, usinagens e forjamentos.ASTM 4043 e ASTM 4047: para soldagens.ASTM 5052: para aplicações expostas ao ar marítimo.

Aplicações AlumínioAplicações Alumínio

Meios de Transporte: Como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques, blindagens...Embalagens: Papel de alumínio, latas, TetraPak...Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades...Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas...

NíquelNíquel

É um material bastante versátil, capaz de formas ligas com inúmeros outros metais, inclusive o aço63% do níquel é utilizado no aço inoxidávelApresenta excelente resistência a corrosão e resistência mecânica em temperaturas elevadas e baixasNão pode ser laminado, polido ou forjado facilmente, apresentando certo caráter ferromagnéticoSó pode ser utilizado como revestimento por eletrodeposição

NíquelNíquel

O custo elevado das ligas de níquel fazem que estes matérias sejam poucos usados a baixa temperatura, onde se prefere usar materiais mais baratos como o alumínio e os açosÉ usado em ambientes corrosivos severos de cáusticosAs ligas de níquel custam de 20 a 100 vezes mais do que o aço inoxidável, comparável ao custo do TitânioUtilizado em aplicações especiais como turbinas de aviões, caldeiras de vapor, turbocompressores, válvulas de exaustão de motores, ferramentas para injeção, etc.

Aplicações NíquelAplicações Níquel

Equipamentos: processamento de produtos de petróleo e petroquímicos; equipamentos de tratamento térmico; geradores de vapor, aquecedores de água e trocadores de calor; válvulas, bombas, eixos, parafusos, hélices e fixadores usados em construção naval; equipamentos de controle de poluição; componentes de equipamentos eletrônicos; componentes de turbinas a gás e de motores aeronáuticos...

MagnésioMagnésio

Possui baixa densidade, é muito leve (1/5 da densidade do ferro)Oxida-se com facilidadeSua maior utilização é como elemento de liga do alumínio e na fabricação de ferro fundido nodularAs ligas de magnésio podem ser fundidas ou conformadas por laminação, forjamento ou extrusãoPossui alta resistência e dureza em baixas e altas temperaturasTem elevada resistência à corrosão

Aplicações MagnésioAplicações Magnésio

Indústria: material refratário em fornos para a produção de ferro e aço, metais não ferrosos, cristais e cimento...Aplicação química: agricultura, indústrias químicas e de construção...Uso de bens de consumo: como elemento de liga com o alumínio, recipientes de bebidas, componentes de automóveis como aros de roda, maquinarias diversas...

ChumboChumbo

É pouco tenaz, porém dúctil e maleávelÉ bom condutor de eletricidade, embora não seja magnético e mau condutor de calorÉ resistente a água do mar e aos ácidos, mas é fortemente atacado por substâncias básicas Oxida-se com facilidade em contato com o arPossui alta densidade (massa específica de 11,34 kg/dm³)Possui alta flexibilidade

ChumboChumbo

Possui alto coeficiente de expansão térmicaTem a facilidade de se fundir e formar ligas com outros elementosTem baixo ponto de fusão (327 °C) e baixa durezaÉ tóxico, ecologicamente danoso e, por isso, algumas aplicações tradicionais foram reduzidas ou banidasNão é mais usado em tubos para água, em soldas de baixo ponto de fusão, em aditivos para gasolina. Tintas à base de chumbo estão em declínio.

Seu principal uso, cerca de 71% da produção mundial, é em baterias para automóveis

Aplicações ChumboAplicações Chumbo

Aplicações industriais: baterias elétricas para veículos automóveis, pigmentos, forros para cabos, elemento de construção civil, soldas suaves...Bens de consumo: munições, manta protetora para os aparelhos de raio-X, decoração...

TitânioTitânio

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 e outras soluções de cloretos, aos hipocloritos e ao cloro úmido e a resistência ao ácido nítricoÉ considerado fisiologicamente inerte, então é ideal para a fabricação de próteses humanas

Aplicações TitânioAplicações Titânio

Indústria naval: equipamentos submarinos e de dessalinização 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, equipamentos esportivos...

CuriosidadesCuriosidades

Ligas de aço1. Arcos que sustentam a fuselagem2. Junção asa-fuselagem3. Arcos dos flaps4. Sustentação das gôndolas dos motores


Ligas leves (Al, Ti, Mg)5. Caixilho das vidraças da cabine dos pilotos6. Longarinas de sustentação da cabine dos pilotos7. Caixilho da porta8. Revestimento dos tanques de combustível9. Estrutura do leme e dos estabilizadores do leme


Ligas leves em chapas10. Nariz protetor do radar11. Partes da fuselagem12. Diafragma de separação entre a fuselagem e ocone da cauda

Ligas de titânio13. Partes das gôndolas dos motores14. Saídas das descargas dos motores


Mais fortes que aço, novos metais são moldáveis como plástico

“Vidros Metálicos”

VídeoVídeo

ProcessosProcessos

TrefilaçãoTrefilação



LaminaçãoLaminação


RepuxoRepuxo

ExtrusãoExtrusão

ExtrusãoExtrusão

ForjamentoForjamento

ForjamentoForjamento

EstampagemEstampagem

CorteCorte

DobraDobra

SoldaSolda

SoldaSolda

Pintura EletrostáticaPintura Eletrostática

ProcessosProcessos

EcologiaEcologia

ReciclagemReciclagem

ColetaColeta

PrensagemPrensagem

FundiçãoFundição

LingotamentoLingotamento


FabricaçãoFabricação

Vantagens da ReciclagemVantagens da Reciclagem

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 recursos hídricosDiminuição dos impactos negativos da extração e refinação dos minériosCriação de emprego

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