ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA

Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba Curso de Engenharia Mecânica

Turma 1 – Noturno

Do minério ao metal:Produção do Cobre e suas Ligas

Piracicaba 02/05/2011.

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ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba

Curso de Engenharia Mecânica Turma 1 – Noturno

Do minério ao metal:Produção do Cobre e suas Ligas

Trabalho apresentado para avaliação da Disciplina

Tecnologia e metalurgia da fundição do 7º semestre

do Curso de Engenharia Mecânica da Fundação

Municipal de Ensino de Piracicaba sob orientação

do Prof. Erivelto Marino.

Piracicaba 02/05/2011.

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Sumário

1.0 Objetivo52.0 Fundamentos teóricos Erro! Indicador não definido.2.1 Modelação Erro! Indicador não definido.2.2 Definições Erro! Indicador não definido.2.3 Macho Erro! Indicador não definido.2.4 Características de um modelo usado em fundição Erro! Indicador não definido.2.5 Classificação do modelo Erro! Indicador não definido.2.6 Tipos de modelos Erro! Indicador não definido.2.7 - Projeto da peça Erro! Indicador não definido.2.8 Inovações no setor de fundição Erro! Indicador não definido.3.0 Descrição da Prática Erro! Indicador não definido.3.1 Equipamentos e materiais Erro! Indicador não definido.

3.2 Procedimento Erro! Indicador não definido.

4.0 Questões Erro! Indicador não definido.5.0 Conclusão Erro! Indicador não definido.6.0 Referências Bibliográficas Erro! Indicador não definido.

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Lista de figuras

Figura 1: Marcação para macho.........................................................................................................6

Figura 2: Macho..................................................................................................................................7

Figura 3: Modelo solto........................................................................................................................8

Figura 4: Modelo emplacado..............................................................................................................9

Figura 5: Modelo caixa placa..............................................................................................................9

Figura 6: Modelo em cera.................................................................................................................10

Figura 7: Modelo em madeira...........................................................................................................11

Figura 8: Modelo em isopor..............................................................................................................12

Figura 9: Modelo em resina..............................................................................................................12

Figura 10: Modelos metálicos...........................................................................................................13

Figura 11: Alivio de tensões..............................................................................................................14

Figura 12: Ângulo de saída...............................................................................................................15

Figura 13: Detalhes das peças..........................................................................................................15.Figura 14: Divisão do modelo............................................................................................................16

Figura 15: Colocação de canais de vazamento................................................................................16

Figura 16: Exemplos de prototipagem...............................................................................................18

Figura 17: (1) o modelo de poliestireno é revestido com composto Refratário...............................20

Figura 18: (2) O modelo de espuma é colocado na caixa fundição..................................................20

Figura 19: (3) o metal fundido é vertido no modelo...........................................................................21

Figura 20: Modelos conectados a um canal......................................................................................24

Figura 21: Molde revestido com material refratário...........................................................................24

Figura 22: Molde pré-aquecido..........................................................................................................25

Figura 23: Quebra do molde..............................................................................................................25

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1.0 Introdução

O ouro teria sido o primeiro metal a atrair a atenção do homem primitivo.

Porém servia como adorno devido a sua grande ductilidade e baixa dureza.

Posteriormente o homem descobriu o cobre e a prata (Bradaschia)

De acordo com Bradaschia quando o homem martelou o cobre descobriu

que quando martelado ele endurece. Em 5000 a 4000 AC, por aquecimento e

martelamentos o cobre podia ser conformado e assim fabricado diversos objetos.

A verdadeira idade do Metal só teria começado quando o homem aprendeu

a fundir os metais, por volta de 4000Ac quando por acaso o minério de cobre,

utilizado para proteger a fogueira durante a noite e descobriu de manhã glóbulos

brilhantes nas cinzas da fogueira.

2.0 Metal Cobre

O cobre é um dos metais mais importantes industrialmente, de coloração

avermelhada, dúctil, maleável e que apresenta alta condutibilidade elétrica e

térmica, ponto de fusão a 1083°C e densidade correspondente a 8,96g/cm3(a

20°C), só superada pela da prata. É utilizado, atualmente, para a produção de

materiais condutores de eletricidade (fios e cabos), e em ligas metálicas como

latão e bronze. Entre as suas propriedades mecânicas destacam-se sua

excepcional capacidade de deformação e ductibilidade (Infomet).

As principais propriedades mecânicas do cobre variam dentro dos limites

abaixo:

Tabela 1: Propriedades mecânicas do cobre (Chiaverini)

Limite de escoamento 5 a 35 kgf/mm2

Limite de resistência á tração 22 a 45 kgf/mm2

Alongamento 6 a 48%Dureza Brinell 45 a 105Módulo de elasticiadade 12000 a 13500 kgf/mm2

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Segundo a classificação da ABNT os principais tipos de cobre são:

Cobre eletrolítico tenaz (Cu ETP) – fundido a partir de cobre eletrolítico,

contendo no mínimo 99,90% de cobre (e prata até 0,1%);

Cobre refinado a fogo tenaz (Cu FRTP) – contendo no mínimo 99,90% de

cobre (incluída a prata);

Cobre desoxidade com fósforo, de baixo teor de fósforo (Cu DLP) – obtido

por vazamento em molde, isento de óxido cuproso por desoxidação com fósforo,

com um mínimo de 99,9% de cobre (e prata) e teores residuais de fósforo (entre

004 e 0, 012%)

Cobre desoxidade com fósforo, de alto teor de fósforo (Cu DHP) – obtido

por vazamento em molde, isento de óxido cuproso por desoxidação com fósforo,

com um mínimo de 99,8% ou 99,9% de cobre (e prata) e teores residuais de

fósforo (entre 0,015 e 0,04%);

Cobre isento de oxigênio (Cu OF) – tipo eletrolítico, de 99,95% a 99,99% de

cobre(e Prata), processado de modo a não conter nem óxido cuproso e nem

residuos desoxidantes;

Cobre refundido (Cu CAST)- obtido a partir de cobre secundário e utilizado

na fabricação de ligas de cobre; o teor mínimo de cobre(e prata) varia de 99,75%

(grau A) a 99,50%) (grau B)

De acordo com Damasceno (2007) o Brasil não ocupa uma posição de

destaque entre os principais produtores de cobre. No entanto o potencial

geológico é grande e em 2004 foi inaugurada uma nova mina: a de Sossego, em

Canaã dos Carajás. Além disso, novos projetos encontram-se em

desenvolvimento, o que permitirá alterar o cenário de país importador auto-

suficiente e, talvez até, exportador de cobre.

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Gráfico 1: Produção de cobre Brasil X Mundo

3.0 Etapas da Produção do Cobre

O suprimento de cobre provém do metal primário produzido a partir de

minérios e de concentrados obtidos nas minas, da reciclagem e da recuperação

secundária como subproduto de outros metais. (Damasceno, 2007)

De acordo com Damasceno (2007) as jazidas e minas mais importantes,

com maior significado econômico e que contribuem com a maior parte da

produção mundial de cobre são aquelas do tipo disseminado ou porfirítico,

caracterizadas pela presença de minério sulfetado de baixo teor.

São encontradas, principalmente, ao longo da Cordilheira dos Andes,

Montanhas Rochosas e em todo o “cinturão de fogo” da costa do Oceano Pacífico.

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Os minérios de cobre são constituídos por uma mistura de minerais

sulfetados, destacando-se como mais importantes:

> calcosina, Cu2S, conteúdo estequiométrico 79% Cu;

> covelina, CuS, 66% Cu;

> bornita, Cu5FeS4 , 63% Cu;

> calcopirita, CuFeS2 , 34% Cu.

Da mina sai o minério contendo de 1% a 2% de cobre. Depois de extraído,

britado e moído, o minério passa por células de flotação que separam a sua parte

rica em cobre do material inerte e converte-se num concentrado, cujo teor médio

de cobre é de 30%.(Infomet)

Este concentrado é fundido em um forno onde ocorre a oxidação do ferro e

do enxofre, chegando-se a um produto intermediário chamado matte, com 60% de

cobre. O matte líquido passa por um conversor e, através de um processo de

oxidação (insufla oxigênio para a purificação do metal ), é transformado em cobre

blister, com 98,5% de cobre, que contém ainda impurezas como resíduos de

enxofre, ferro e metais preciosos. O cobre blister, ainda no estado líquido, passa

por processo de refino que pode ser refinação a fogo ou refinação eletrolítica.

(Infomet)

Conforme Chiaverini (1986) na refinação eletrolítica empregam-se anodos

de cobre com 99% de pureza e eletrólito que é uma solução de sulfato de cobre. O

cobre deposita-se sobre o cátodo que por sua vez, é de cobre. É um processo que

pode demorar diversas semanas.

Normalmente, o produto final originário dos produtores de cobre (mineiros),

são os catodos refinados e os vergalhões de cobre, cuja produção é vendida

quase que inteiramente para a indústria de transformação do cobre. Já esta

indústria, processa o catodo ou o vergalhão e, através de processos de laminação,

extrusão, forjamento, fundição e metalurgia do pó, obtém uma larga variedade de

produtos. (Infomet).

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Figura 1. Etapas de produção do cobre

4.0 APLICAÇÕES

Segundo Infomet a aplicação por excelência do cobre é como material

condutor (fios e cabos), destino de aproximadamente 45% do consumo anual de

cobre. Outros usos são:

Tubos de condensadores e encanamentos.

Eletroimãs.

Motores elétricos.

Interruptores e relés, tubos de vácuo e magnetrons de fornos

microondas.

Buchas para mancais

Tende-se ao uso do cobre em circuitos integrados em substituição do

alumínio, de menor condutividade.

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Cunhagem de moedas (com o níquel industrial), sendo empregado na

agricultura, na purificação da água e como conservante da madeira.

Quando associado a outros metais, os óxidos de cobre formam materiais

supercondutores.

A elevada condutividade elétrica e a facilidade com que pode ser trabalhado

fizeram com que o cobre participasse de diversos avanços tecnológicos

importantes ocorridos a partir de 1850.(Damasceno,2007).

E continua sendo consumido em larga escala, apesar da sua substituição

em alguns usos: na década de 1970 o alumínio substituiu o cobre na confecção de

cabos condutores de eletricidade, sendo interessante recordar que essa

substituição contou com a ajuda de fatos políticos, além dos avanços tecnológicos

como a solução do problema da ductibilidade do alumínio, cujos cabos suspensos

se rompiam pelo efeito da catenária quando suspensos em torres, mediante a

inclusão de uma alma de fio de aço nos cabos. Além disso, desenvolveram

processo para a soldagem do alumínio, muito mais difícil de ser soldado do que o

cobre. (Damasceno,2007).

Conforme Damasceno (2007) mais recentemente, os circuitos impressos e

a fibra ótica de silício tornaram-se, também, concorrentes e substitutos do cobre.

Apesar disso, cerca de 50% do cobre consumido destinam-se, ainda, à indústria

elétrica, particularmente, na confecção de fios elétricos. As ligas de bronze, latão e

o seu uso como metal (chapas, tarugos, vergalhões), completam as principais

utilizações do cobre.

A seguir segue segundo Chiaverini(1986) segue as principais aplicações

industriais de cobre:

Cobre eletrolítico tenaz (Cu ETP) – aplicações onde se exige alta

condutividade térmica e elétrica: na indústria elétrica, na forma de cabos,

motores elétricos, fiação para instalação doméstica, interruptores etc; na

industria mecânica, na forma de peças, radiadores de

automóveis,arruelas,rebites,destiladores etc; na construção civil e

arquitetura, em telhados e fachadas, pára-raios, revestimentos artísticos

etc.

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Cobre refinado a fogo tenaz (Cu FRTP) – Embora contento maior teor de

impurezas as aplicações são semelhante a anterior. Na industria elétrica é

utilizado somente quando não necessita-se de alta condutividade elétrica.

Cobre desoxidade com fósforo, de baixo teor de fósforo (Cu DLP) – é

utilizado principalmente na forma de tubos e chapas, em equipamentos que

conduz fluido.

Cobre desoxidade com fósforo, de alto teor de fósforo (Cu DHP) –

aplicações semelhantes à anterior.

Cobre isento de oxigênio (Cu OF) – É indicado para operações de extrusão

por impacto, aplicações para equipamento eletro-eletrônico, válvulas de

controle termostático, motores de grande porte etc.

5.0 Cobre e suas Ligas

O cobre é normalmente usado em sua forma pura, mas também pode ser

combinado com outros metais para produzir uma enorme variedade de ligas. Cada

elemento adicionado ao cobre permite obter ligas com diferentes características

tais como: maior dureza, resistência a corrosão, resistência mecânica,

usinabilidade ou até para obter uma cor especial para combinar com certas

aplicações.

Figura 2. Relação das ligas de cobre

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O Conselho Internacional para o desenvolvimento das Aplicações do Cobre

classifica as ligas nos seguintes grupos principais:

Cobre puro(dos diversos tipos)

Ligas de cobre de baixo teor de liga

Ligas de cobre de alto teor de liga

Ligas cobre-zinco (latões)

Ligas cobre-zinco-chumbo(latões ou chumbo)

Ligas especiais cobre-zinco(latões ao estanho e ao alumínio)

Ligas cobre-estanho (bronze fosforoso)

Ligas cobre-aluminio

K-Ligas cobre-níquel(cupro-níquel)

L- Ligas cobre-níquel-zinco (alpacas)

M- Ligas cobre-níquel-zinco-chumbo (pacas ao chumbo)

Nesse trabalho será descrito somente as duas principais ligas de cobre , os

latões e o bronze.

5.1 Latões

Os Latões comuns são ligas de cobre-zinco, podendo conter entre 5% a

50% de zinco (Chiaverini,1986).

Figura 3. Diagrama de Equilíbrio da liga cobre-zinco

12

Os latões contendo até cerca de 35% de zinco caracterizam-se pelo fato do

zinco ser mantido em solução sólida no cobre. São denominados latões alfa.

Entre 37% e 45% surge a fase alfa-beta; e entre 45 e 50% são chamados

beta.

Os latões alfa apresentam uma estrutura cúbica de face centrada e os beta,

cúbica de corpo centrado.

De acordo com Chiaverini (1986) a presença do zinco altera as

propriedades do cobre. À medida que o teor de zinco aumenta ocorre uma

diminuição da resistência á corrosão em meios agressivos. Os latões apresentam

as seguintes aplicações:

-cobre zinco 95-5 – elevada conformabilidade a frio, utilizado em objetos

decorativos.

- cobre zinco 90-10 – chamado latão comercial; características semelhantes

a anterior, são utilizados na confecção de condutos, medalhas, estojos etc.

- cobre zinco 80-20 – latão comum- igual ao anterior.

- cobre zinco 70-30 – também chamado latão para cartuchos- combina boa

resistência mecânica e excelente ductilidade, é adequada para processos de

estampagem, são usadas para cartuchos para armas, tubos e suportes de

radiadores de automóveis e carcaças de extintores de incêndio.

- cobre zinco 67-33 – apresenta ductilidade ligeiramente inferiore ao tipo 70-

30;

Os latões a partir de 37% de zinco notam-se uma queda mais acentuada de

ductilidade, devido à presença simultânea da fase beta, que é menos dúctil.

-Cobre-zinco 67-37- usado na fabricação de peças por estampagem leve,

rebites, pinos, parafusos.

-Cobre-zinco 60-40- chamado metal Muntz- esta liga presta-se a

deformações mecânicas a quente. É usado na forma de placas, barras e perfis ou

componentes forjados a quente.

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Tabela 1: Classificação dos latões segundo ASTM

Fonte:Chiaverini (1986)

5.1.1 Latões para fundição

A tabela 2 apresenta as especificações da ABNT.

Tabela 2: Classificação dos latões para fundição

Fonte:Chiaverini (1986)

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Os tipos contendo chumbo apresentam maior resistência à corrosão, devido

ao estanho e maior usinabilidade, devido ao chumbo. As aplicações são válvulas

de baixa pressão, registros diversos, caixas de bombas da água.

As ligas ABNT 16 e 17 apresentam alta resistência mecânica e são

aplicadas em hastes de válvulas, engrenagens hélices e peças em contato com

água do mar.

5.2 Bronzes

Nos bronzes comerciais o teor de estanho varia de 2 a 10%, podendo

chegar a 11% nas ligas para fundição.

Figura 4. Diagrama de Equilíbrio da liga cobre-estanho

Segundo Chiaverini (1986) á medida que aumenta o teor de estanho,

aumentam a dureza e as propriedades relacionadas com a resistência mecânica,

sem queda da ductilidade. As ligas podem ser trabalhadas a frio, o que melhora a

dureza e os limites de resistência à tração ao escoamento.

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Os bronzes podem ser chamados de fosforosos com adição de 0,4% de

fósforo que atua como desoxidante.

Os bronzes apresentam elevada resistência à corrosão.

Pode-se adicionar chumbo para melhorar as propriedades lubrificantes ou

de antifricção das ligas, além de usinabilidade.

Tabela 3: Principais tipos de Bronze

Fonte:Chiaverini (1986)

As principais aplicações são:

- Tipo 98-2 – boa condutividade elétrica e melhor resistência mecânica que

o cobre, é empregado em contatos, molas condutoras etc; em construção

mecânica, como parafusos com cabeça recalcada a frio, tubos flexíveis, rebites,

varetas de soldagem.

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- Tipo 96-4 – em arquitetura; em construção elétrica, como molas e

componentes de interruptores, chaves contatos e tomadas, na construção

mecânica como molas, parafusos, porcas rebites etc.

- Tipo 95-5 – em tubos para águas ácidas de mineração, componentes para

as indústrias têxteis, químicas e de papel; molas, parafusos, porcas, rebites;

varetas e eletrodos para soldagem.

- Tipo 94-6 – mesmas aplicações do anterior em condições mais críticas.

- Tipo 92-8– melhor resistência a fadiga e ao desgaste; na forma de chapas,

barras, fios e tubos. Empregadas em discos antifricção, e nas mesmas aplicações

do tipo anterior.

- Tipo 90-10– é a liga entre os bronzes, que apresenta as melhores

propriedades mecânicas, sendo por isso a mais empregada. Entre algumas

aplicações típicas, incluem-se molas para serviços pesados.

5.2.1 Bronzes para fundição

Os bronzes para fundição incluem:

- liga cobre-estanho 89-11 fósforo – contendo 0,1 a 0,3% de fósforo;

utilizado em engrenagens;

- liga cobre-estanho 88-10 zinco 2 – contendo 1 a 3% de zinco e 1% Max.

De chumbo- conexões de tubos grandes, engrenagens, parafusos, válvulas e

flanges;

- liga cobre-estanho 86-6 zinco 4,5 chumbo 1,5- contendo 3 a 5% de zinco e

1 a 2% de chumbo- válvulas para temperaturas até 290°C, bombas de óleo e

engrenagens;

- liga cobre-estanho 87-11 chumbo 1 níquel 1 – contendo 1 a 1,5% de

chumbo e 0,5 a 1,5% de níquel – buchas e engrenagens para diversos fins.

Bronzes em peças fundidas tem aplicações importantes para mancais.

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- liga cobre-estanho 85-5 chumbo9 zinco 1- contendo 83 a 86% de cobre, 4

a 6% de estanho, 2% Max. de zinco e 8 a 10% de chumbo- empregada em buchas

pequenas e mancais;

-liga cobre- estanho 80-10 chumbo 10- contendo 78 a 82% de chumbo, 9 a

11% de estanho, 10% de estanho, 1% de zinco Max e 8 a 11% de chumbo-

empregada para mancais para altas velocidades e grandes pressões e em

mancais para laminadores;

- liga cobre- estanho 78-7 chumbo 15 – contendo 75 a 80% de cobre, 2 a

8% de estanho, 1% Max. de zinco e 8 a 11% de chumbo – empregada para

pressões médias, em mancais para automóveis;

- liga cobre- estanho 70-5 chumbo 25 – contendo 68 a 73% de cobre, 4 a

6% de estanho, 1% Max. de zinco e 22 a 25% de chumbo – empregada para

mancais para altas velocidade e baixas pressões.

6.0 Fundição de cobre

Segundo Bradaschia* o processo de fundição pode ser definido como a

conformação do metal no estado líquido. O líquido é vertido em moldes

adequados onde, ao solidificar-se, adquira a forma desejada.

Conforme Bradaschia as peças fundidas apresentam várias vantagens em

relação a outros processo de fabricação. Entre as principais vantagens pode-se

citar que as peças podem ser obtidas sem limitações de tamanho, complexidade,

forma e produção seriada. Ainda pode-se acrescentar que em diversos processos

de fundição podem-se obter peças com bom acabamento superficial e dimensões

finais. A fundição constitui o caminho mais curto entre a matéria prima e a peça

acabada.

Utilizam-se as ligas de cobre quando se necessita de propriedades como:

resistência a corrosão, condutividade elétrica, propriedades anti-fricção,

resistência ao desgaste, etc.

As ligas de cobre fundidas podem ser classificadas quanto á retração

durante a solidificação, em ligas de baixa e de alta retração. Entre as ligas de alta

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retração estão os bronzes de manganês e de alumínio. Nessas ligas o projeto das

peças e o sistema de moldagem devem ser bem estudados.

* Curso de fundição de ligas nao ferrosas. s.n.t, p.irreg p.As ligas de cobre são geralmente fundidas em areia por ser um método

econômico e apresentar grande flexibilidade em relação à dimensão e a forma .

A fundição em molde permanente é mais indicada para bronzes de estanho,

silício, alumínio e manganês. A dimensão da peça constitui uma limitação para a

fundição em moldes permanentes.

Praticamente todas as ligas de cobre podem ser fundidas com sucesso por

centrifugação.

7.0 Tratamento térmico do cobre e suas ligas

Segundo Chiaverini (1986) são:

- Homogeinização: O objetivo é eliminar ou diminuir a segregação de

lingotes que devam ser trabalhados a frio ou a quente. Aplica-se principalmente as

ligas bronze ao estanho e consiste no aquecimento a uma temperatura de cerca

90°C acima da temperatura de recozimento por tempo prolongado.

- Recozimento: Aplicado nas ligas trabalhadas a frio para promover sua

recristalização. Dependendo das ligas, as temperaturas variam de 260°C a 650°C

e para o metal cobre é de 425°C a 815°C. Quanto maior o encruamento prévio,

menor a temperatura de recristalização ou recozimento.

-Alívio de Tensões: Algumas ligas de cobre estão sujeitas à ruptura por

fissuração, devida a corrosão sob tensão; as ligas mais suscetíveis a esse

fenômeno são os latões, contendo 20% a mais de zinco.

O tratamento consiste em aquecer, durante uma hora, a temperaturas que,

conforme as ligas variam de 190°C a 260°C.

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8.0 Utilização do cobre em novas tecnologias

8.1 Rotor de cobre para motores elétricos

A indústria de motores observou que substituir a estrutura condutora de

alumínio do rotor por cobre incrementaria a eficiência em energia elétrica do motor

e conseqüentemente reduziria os custos operacionais durante sua vida útil. Este

fato, unido ao aumento da consciência energética nos consumidores, está

impulsionando a introdução dos rotores de cobre em motores de menor potência,

estimulando sua incursão no novo mercado dos eletrodomésticos. A eficiência dos

motores com rotores de cobre chegou a uma média de 90,7%, nível que supera a

dos motores produzidos atualmente e a média fixada pelas normas existentes.

Também se mostrou que este tipo de motor reduz as perdas totais entre 15% e

20% e, além disso, diminui a temperatura operacional do motor, fato que afeta

positivamente a durabilidade do aparelho. Em conseqüência, os rotores de cobre

têm alta qualidade, menos porosidade e equilíbrio quase perfeito, melhorando seu

desempenho e também tornando desnecessário o uso de contrapesos e reduzindo

os custos. Por todas estas razões, alguns motores industriais, com aplicações

especiais ou aqueles muito grandes, estão sendo desenvolvidos com estruturas

de rotores de cobre

8.2 Sinterização do cobre

Peças fabricadas a partir do processo de metalurgia do pó já possuem

grande espaço no mercado. Muitos processos também estão sendo substituídos

por este, que em muitos casos,melhoram as propriedades mecânicas do material.

O processo de metalurgia do pó consiste na fabricação de metálicas que se

distingue dos processos metalúrgicos convencionais pelas seguintes

características: utilização de pós metálicos como matéria-prima; ausência de fase

líquida, ou presença apenas parcial de fase líquida durante o processo de

fabricação; possibilidade de fabricar peças com formas definitivas, dentro de

20

tolerância muito estreitas; possibilidade de produzir peças com características

impossíveis de se obter por qualquer outro processo metalúrgico.

Peças sinterizadas de cobre podem a vir ser usadas nos bicos de soldagem

Figura 4:Micrografia do cobre sinterizado

9.0 Reciclagem do Cobre

O Cobre pode ser reciclado e reutilizado fácil e indefinidamente, sem perda

de qualidade ou desempenho. Não existe diferença entre o material reciclado e o

metal obtido da mineração. Esta vantagem tem incentivado uma completa

infraestrutura de tecnologia industrial, que hoje em dia abrange 43% das

necessidades de cobre da Europa.

No plano mundial, cerca de 35% das necessidades de cobre são supridas

pela reciclagem do cobre encontrado em computadores, equipamentos

eletrônicos, válvulas e eletrodomésticos. E como cada vez se torna mais

necessário cuidar do meio ambiente e melhorar o uso de recursos, a reciclagem

desempenha um papel fundamental.

Atualmente a indústria da reciclagem do cobre é capaz de recuperar

virtualmente 100% do cobre utilizado, gerando muito pouco ou nenhum lixo. Este

processo representa uma economia de 85% em relação à produção primária

correspondente à extração e conversão do cobre.

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10.0 Conclusão

Podemos concluir que o cobre apresenta papel importante na história do

homem. Sendo utilizado a mais de 10000 teve papel importante no

desenvolvimento industrial principalmente as propriedades referentes à

condutividade elétrica e térmica.

O uso dos produtos de cobre em setores como a informática,

telecomunicações e outros de igual importância no processo de globalização.

O cobre pode ser industrializado através de processos de laminação,

extrusão, forjamento, fundição e metalurgia do pó onde se obtém uma larga

variedade de produtos.

Atualmente aproximadamente 50% do cobre são utilizados na indústria

elétrica.

Destaca-se o papel fundamental que a reciclagem desempenhará no ciclo

de produção do cobre, visto que é um metal relativamente raro e que

aproximadamente 70% do valor final do cobre referem-se ao concentrado obtido

no processo de extração do cobre do minério.

 11.0 Referências Bibliográficas

Chiaverini, V. Tecnologia Mecânica – Processos de fabricação e tratamento. São Paulo. Makron. 1986. 2a edição.V. 3.

Damasceno, Eduardo Camilher. Disponibilidade, suprimento e demanda de

minérios para metalurgia /Eduardo Camilher Damasceno. — Rio de Janeiro:

cetem/mct, 2007.

Curso de fundição de ligas nao ferrosas. s.n.t, p.irreg p.

Metais e Ligas Metálicas <http://www.infomet.com.br/metais-e-ligas>. Acesso em: 02 maio. 2011.

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 12.0 Questões

12.1 Quais as principais propriedades e aplicações do cobre?

O cobre é um dos metais mais importantes industrialmente, de coloração

avermelhada, dúctil, maleável e que apresenta alta condutibilidade elétrica e

térmica, ponto de fusão a 1083°C e densidade correspondente a 8,96g/cm3(a

20°C), só superada pela da prata.

O uso mais expressivo do cobre é como material condutor (fios e cabos),

destino de aproximadamente 45% do consumo anual de cobre. Outros usos são:

Tubos de condensadores e encanamentos.

Eletroimãs.

Motores elétricos.

Interruptores e relés, tubos de vácuo e magnetrons de fornos

microondas.

Buchas para mancais

chapas, tarugos, vergalhões

12.2 Liga metálica pode ser definida como dois ou mais metais combinados a fim de obter características físico-químicas melhoradas em relação ao metal base. O cobre pode formar inúmeras ligas metálicas. Entre elas as mais importantes industrialmente são o latão e o bronze. Descreva essas duas ligas e apresente as principais aplicações.

Os Latões comuns são ligas de cobre-zinco, podendo conter entre 5% a

50% de zinco.

Esta liga é utilizada em moedas, medalhas, bijuterias, radiadores de

automóvel, ferragens, cartuchos, diversos componentes estampados e

conformados etc.

Os bronzes comerciais são ligas de cobre-estanho e o teor de estanho varia

de 2 a 10%, podendo chegar a 11% nas ligas para fundição.

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É utilizado em tubos flexíveis, torneiras, varetas de soldagem, válvulas,

buchas, engrenagens etc. Destaca-se na industria mecânica com material para

produção de buchas e mancais.

12.3 O cobre pode ser obtido através do minério e processado para obtenção do cobre comercial primário. Este ciclo gera grandes impactos ambientais e alto custo. Além disso o minério de cobre é uma material que não é encontrado de forma abundante na crosta terrestre.

Diante da afirmação acima se percebe que a reciclagem desempenha papel fundamental no processo de produção do cobre. Comente.

O Cobre pode ser reciclado e reutilizado fácil e indefinidamente, sem perda

de qualidade ou desempenho. Não existe diferença entre o material reciclado e o

metal obtido da mineração.

No plano mundial, cerca de 35% das necessidades de cobre são supridas

pela reciclagem do cobre encontrado em computadores, equipamentos

eletrônicos, válvulas e eletrodomésticos. E como cada vez se torna mais

necessário cuidar do meio ambiente e melhorar o uso de recursos, a reciclagem

desempenha um papel fundamental.

Atualmente a indústria da reciclagem do cobre é capaz de recuperar

virtualmente 100% do cobre utilizado, gerando muito pouco ou nenhum lixo. Este

processo representa uma economia de 85% em relação à produção primária

correspondente à extração e conversão do cobre.

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