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 MateriaisMateriais naturais

Origem 11 Exe,.,.m~p""I0"i"s='!'F'.•••••••••••••••••&OrigemAnimal Lã, seda, couro, etc,

Algodão, sisal, madeira,Vegetal

borracha, etc,

Ferro, alumínio, ouro,Mineral

calcário, etc,

Materiais artificiais

!!Exemplos

Obtidos por PI" fib A

d" asncos. Iras te x-

processos e:. , ,f _"tels, papel, ligas

trans arma" 'I' id_ . meta Icas, VI ro, etc.çao,

Todos os materiais que nós usamos na construçãoou fabrico de objectos devem-se adequar perfeita-mente às suas funções. A escolha dos materiais estácondicionada por um conjunto de questões, quedevem ser analisadas com a máxima atenção:

Factores a analisar tendo em vista a escolha dos materiais

Propriedade dos materiaisÉ duro ou macio?

É bom ou mau condutorde electricidade?

É rígido ou flexível?É leve ou pesado?Tem bom aspecto?

130

Formas e tipos de materiaisExiste o tipo e a forma

de material que pretendes?

••

Ferramentas e máquinasExistem ferramentas

e máquinas adequadaspara trabalhar esse

material?

Materialseleccionado

As questões que te acabá-mos de colocar, relacionadascom os materiais, deverão sercuidadosamente estudadas nafase de investigação e desenvol-vimento do projecto.Custos

o material de quenecessitas é ou não

muito caro?E o custo

do transporte?

MATÉRIAS-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.

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

MATERIAIS

Mineiros

Actividades / Produtos

Extracção industrial dos metais a partir dos seus minérios e respectivo tratamento, de formaa 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.

Exemplos de produtos obtidos: gasolinas, gasóleo, fuelóleo, lubrificantes, parafina e betu-mes, nafta.

Peças metálicas, máquinas, material de transporte, construção naval.

Mobiliário, derivados da madeira, artigos de cortiça.

Vestuário, tecidos, calçado, malas e carteiras.

Vidros, porcelanas, faianças, cimentos.

Papel e derivados.

Conservas, lacticínios, panificação, bebidas.

Indústria metalúrgica

Indústria química e petroquímica

Indústria metalomecânica

Indústria de madeira

Indústria têxtil e de calçado

Indústria dos produtos minerais não metálicos

Indústria do papel

Indústria alimentar e bebidas

Os materiais são agrupados em quatro grupos principais:

CompósitosSimples

- Ferro

- Cobre

-Alumínio

-Ouro

- Prata

Materiais metálicos Polímeros.....==~ ===.......•====I'I""" ••.•.•••••.•""""!:==••.•.••.•••....••.'"""'==~IMateriais cerâmicosLigas metálicas Naturais Sintéticos

- Aço - Madeiras - Plásticos (PVC,_ Bronze - Algodão celulóide, etc.)_ Latão - Lã - Borracha artificial

- Duralumínio - Linho

- Borracha natural

-Argila

- Faiança

-Vidro

-Cimento

- Fibra de vidro

- Fibra óptica

- Fibra de carbono

Nota: Polímero - composto de várias partes. Longas cadeias feitas de milhares de moléculasunidas 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 ea aplicação de cada um dos metais.

Propriedades físicasrn ,.,.

Propriedades químicas Propriedades mecânicas

Exemplos: o ouro é amare-lado, o alumínio é branco--acinzentado e o cobre éavermelhado.

Condutibilidade eléctrica

A corrosão é uma acçãoquímica da humidade, doar ou de outros reagentesquímicos sobre os metais.Oferro oxida-se facil-mente (ferrugem),

Exemplos:

- Dureza

- Elasticidade

- Maleabilidade

- Tenacidade

Os metais são bons condu- Um pedaço de chumbo étores da electricidade e do muito mais pesado quecalor. igual volume de alumínio.

PROPRIEDADES MECÂNICAS

As propriedades mecânicas são aquelas que nos dão indicaçõessobre o comportamento dos metais quando submetidos a forças.

ALGUMAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS

Propriedade

Dureza

Resistência aochoque

Elasticidade

Ductilidade

Tenacidade

Maleabilidade

132

Designação

Resistência que certos metais ofere-cem a deixar-se penetrar ou riscarpor outros.

Capacidade de os metais resistiremsem fracturar à aplicação de esfor-ços de choque.

Propriedade que certos metais apre- - Aço de molasentam de retomarem a forma iniciallogo que a força que os deformoudeixe de actuar.

Propriedade que certos metais têmde se deixarem reduzir a fios semapresentarem rotura.

Propriedade que determinadosmetais possuem de resistir a esfor-ços lentos e progressivos (tracção,compressão, corte, torção).

Propriedade que alguns metais apre-sentam de se deformarem pela acçãode forças violentas (como martelarsem partir), ou forças lentas (lamina-gem), sem fendas ou roturas,

Exemplos

Metais duros:- Tungsténio- Aço de ferramenta

Metais macios:- Chumbo-Alumínio- Estanho

- Aço temperado- Ferro fundido(metais com pouca resistência ao choque)

r

- Ouro- Prata

- Cobre-Alumínio

- Aços ligados

F

8~- Prata- Cobre- Ouro

METALURGIA DO FERRO

A metalurgia é o ramo das ciências que tratado estudo e extracção dos metais e respectivo tra-tamento, de modo a permitir a sua utilizaçãoindustrial.

Existem na Natureza cerca de 70 elementosmetálicos diferentes, entre os quais se encontra oferro. Este metal, que existe em abundância, des-taca-se pelas características e propriedades exce-

t t Chaminé

MATERIAIS

lentes que possui. O ferro é o principal consti-tuinte dos aços e a sua aplicação na indústria épraticamente ilimitada.

Após a extracção dos minérios de ferro (herna-tite e magnetite) das minas subterrâneas ou a céuaberto, estes são triturados e preparados paraposteriormente serem introduzidos num forno degrandes dimensões denominado alto-forno.

Alguns perfis

Forno eléctrico

PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO EM AÇO

Tubagem de gases

Para o recuperadorde calor

Chaminé

Ferrofundido

Alto-forno

Minério de ferro

Fundente (calcário) ---... Alto-forno (temperatura: 1600 °C) ---... Gusa

Carvão coqueForno eléctrico Aço 133

Como resultado obtém-se a gusa, que é com-posta por ferro, carbono e pequenas quantidadesde outras substâncias. A gusa é posteriormentetratada e refinada em fornos eléctricos para seobter o aço.

Conjuntamente com o rrunerro, em camadassucessivas, é introduzido o carvão coque, que tema função de combustível, e o calcário (fundente),que possibilita a separação do ferro.

Na zona de fusão do alto-forno a temperaturaé de cerca de 1600 °C, possibilitando a fusão dosmateriais 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

CobreCor: avermelhado

AlumínioCor: branco-acinzentado

EstanhoCor: prateado

ChumboCor: cinzento-azulado

ZincoCor: branco-azulado

LIGAS METÁLICAS

- Excelente condutor do calor e da electricidade- Oúctil, maleável e macio- Temperatura de fusão 1082°C

- Metal leve- Bom condutor do calor e da electricidade- Oúctil, maleável e macio- Boa resistência à corrosão- Temperatura de fusão 660°C

- Bom condutor do calor e da electricidade- Oúctil, maleável e pouco elástico ao ser dobrado

emite um ruído designado por "grito de estanho"- Temperatura de fusão 232°C

- Bom isolante dos raios X e da radioactividade- Pesado, muito macio, maleável e pouco dúctil- Temperatura de fusão 326°C

- Resiste bem à acção da água- Macio, pouco dúctil, pouco tenaz, pouco elástico- Temperatura de fusão 420°C

- Condutores eléctricos- Caldeiras- Utensílios de cozinha- Objectos decorativos- Na composição de ligas (latão e bronze)

-Indústria aeronáutica e de transportes em geral- Artigos de cozinha e embalagens- Construção civil

- Objectos decorativos- Protecção de chapas de ferro (exemplo, folha-de-flan-

dres)- Na composição de ligas (bronze)

- Fabrico de baterias para automóveis- Artigos de pesca- Na composição de diversas ligas

- Coberturas de edifícios, caleiras- Protecção do ferro por galvanização (zincagem)- Utensílios domésticos (baldes, regadores)- Na composição de ligas (latão)

Os metais e outros elementos, quando misturados no estadolíquido em proporções convenientes, resultam num novo materialdenominado liga metálica. Estas podem ser de dois tipos:

- ligas metálicas não ferrosas;-ligas metálicas ferrosas.

134

LatãoCobre + zincoCor: amarelo (30%Zn)

BronzeCobre + estanhoCor: dourado

Ligas de alumínio

Metais mais utilizados: alumínio,cobre, zinco, níquel, magnésio.

Cor: branco-acinzentado

Solda de estanhoEstanho + chumboCor: cinzento-azulado

Peças decorativas, acessórios de Aços de construçãocanalizações, torneiras, chaves,etc.

Peças de decoração, estátuas, Aços para ferramentassinos, chumaceiras, engrenagens,medalhas, etc.

Indústriaaerospacial Aços especiais

Meios de transporte (bicicletas,comboios, etc.)

Motores, êmbolos, embalagens,mobiliário

Soldas Ferros fundidos

(electrotecnia, funilariae latoaria)

MADEIRA

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.

MATERIAIS

Ferramentas.

Acessórios de cozinha, tubagens,etc.

Peças para motores e máquinas,tampas (água, saneamento, etc.).

ESTRUTURA DA MADEIRA

Se analisarmos o tronco de uma árvore cortado transversal-mente, podemos facilmente verificar que este é constituído porvárias camadas concêntricas.

-T'":t:t=P" "'lIC:J,.j4-I-H++-H-- Med ula

Borne

Câmbio

Casca

Estrutura da madeira

Troncos de madeira136

Medula - É a parte central do tronco, formada por umtecido mole e esponjoso.

Cerne - Parte mais resistente da madeira, constituída porcélulas mortas.

Borne - Zona mais clara do lenho, constituída por célulasvivas. Transporta a seiva das raízes para as folhas.

Câmbio - Responsável pela formação anual de novostecidos, que dão origem ao desenvolvimento dotronco.

Casca - Tem como função proteger o tronco.

Nota: No tronco da árvore podemos verificar que existem zonas circu-lares que se designam por anéis de crescimento anual.

CORTE DAS ÁRVORES OU ABATE

o corte das árvores pode ser realizado manualou mecanicamente.

No abate mecânico é utilizada a moto-serra.Esta máquina portátil, muito utilizada, pode cor-tar com facilidade e rapidez troncos com mais de1 metro de diâmetro.

Após o derrube da árvore retiram-se os ramose 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 fabricoda celulose. Os taras de diâmetro superior a 15 cmsão 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 estesmateriais.

SECAGEM

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 recintos

cobertos 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

Propriedades Descrição

Cor As madeiras apresentam as mais variadas cores.Exemplo: carvalho - acastanhadapinho - amarelo-claro

Cheiro 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 outeor 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 devolume dessa substância.

P T pesoeso especi ICO = volume

Designação Pinheiro Freixo Carvalho Pau-ferro Tília Nogueira

Peso específico dealgumas madeiras 550 760 750 1275 460 680Ikg/m')

Durabilidade Propriedade que apresentam as madeiras de resistirem mais ou menosà acção dos organismos destruidores (fungos, bolores, insectos). A dura-bilidade das madeiras depende do tratamento a que forem sujeitas, dograu de humidade e da adequada aplicação.Exemplos: o castanho e o carvalho são madeiras muito duráveis.

MATERIAIS

Pilhas de madeira

137

Aplicações

Pinho Amarelo-clara Fácil de trabalhar Mobiliário, construção civil,fabrico de aglomerados ecarpintaria

Carvalho Acastanhada Dura e modera- Fácil de trabalhar e muito Marcenaria, tanoaria edamente 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 Marcenariadura e pesada apresentação no âmbito da

decoração, mas empenaquando 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

138 pesada construção civil Tipos de madeira

PROPRIEDADES MECÂNICAS

Designação EXempl.o

É a resistência que a madeira oferece àpenetração de um prego ou outrosmateriais.

Muito duras: ébano, buxoDuras: carvalho, freixoMacias: pinho, choupoMuito macias: tilia, balsa

Uma peça de madeira está sujeita àtracção quando sofre forças opostas

~ que tendem a aumentar-lhe o compri-~ mento.

Boa resistência - carvalho, azinho.

Resistência à compressão Uma peça de madeira está submetida aum esforço de compressão quando

~ sobre ela actuam forças que tendem a..••• diminuir-lhe o comprimento.

Pouca resistência - tilia, balsa.

Resistência à flexão Uma peça de madeira está sujeita a um~ esforço de flexão quando sobre ela

~ actuam forças que tendem a encurvá-Ia.

~"'!""'••'Resistência ao choque Capacidade de as madeiras resistiremaos choques sem apresentarem rotu-raso

A madeira é muito usada em traba-lhos de flexão.

Madeiras com resistência ao cho-que: freixo, carvalho, faia.

• Resistência ao coite Uma peça de madeira está sujeita aocorte quando sobre ela actuam duasforças em sentido contrário que tendema separar a peça em duas partes.

A madeira resiste muito melhor aum esforço de corte perpendicularàs fibras do que paralelo a estas.

TIPOS DE MADEIRA

MATERIAIS

Madeiras estrangeiras

Cor Dureza e peso Características Aplicações

Mogno Castanho- Moderadamente Fácil de trabalhar e permite Marcenaria-clara até cas- dura e pesada bom acabamentotanho-averme-Ihada

Câmbala Amarelo-dou- Moderadamente Durável Carpintaria e marcenariarada e acasta- dura e pesadanhada

Mussibi Vermelho- Muito dura e Resistente ao choque e ao Parquetagem e construção-rosada pesada desgaste civil

Sucupira Castanha Muito dura e Durável e difícil de traba- Marcenaria e carpintariapesada Ihar de interiores

Tola 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; Andiroba

PRODUTOS 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

O folheado consiste basicamente em folhas de madeira naturalmuito finas.

Estas folhas, com uma espessura compreendida entre 1,5mm e 6 mm,são obtidas de toros de madeira de várias espécies, através demáquinas próprias.

Estes materiais destinam-se ao fabrico e revestimento de mobiliárioe à indústria de contraplacados.

Aglomerados

Os aglomerados de madeira são constituídos por fibras ou partículasde madeira, prensadas juntamente com resina sintética a uma tem-peratura de cerca de 200°C.

As placas de aglomerado podem ser revestidas na sua superfíciecom folha de madeira.

O aglomerado é muito utilizado em móveis, revestimentos de tectos,paredes e divisórias.

Tipos de corte: corte rotativo, corte plano

Contraplacados

Chama-se contraplacado ao produto obtido pela colagem de folhasfinas de madeira umas sobre as outras.

O número de folhas é ímpar e estas são sobrepostas com a fibra cru-zada, sendo depois coladas e em seguida prensadas.

Estas placas, mais económicas que a madeira maciça, são aplica-das na fabricação de mobiliário, portas e para forrar tectos e pare-des.

Cartão prensado (tipo plátex)

O cartão prensado apresenta-se normalmente em cor castanha ecom espessuras que variam entre 2 mm e 4 mm.

Este material resulta da ligação das fibras celulósicas com resinassintéticas.

É utilizado em revestimentos e é pouco durável.

Produtos derivados da madeira 139

Viga

~ ~Iac\a de contraplacado

-, \~ '(

Barrote

Formas da madeira

Rolhas de cortiça

VIDRO

CORTiÇA

FORMAS COMERCIAIS DAMADEIRA

A madeira existe no mer-cado em formas e dimensõesvariadas, conforme as aplica-ções que lhe pretendemos dar.

A cortiça é a casca de uma árvore que sechama 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 emplacas de aglomerado.

Os aglomerados de cortiça são feitos a partirdos desperdícios que resultam do fabrico directode peças.

Portugal é o maior produtor mundial destematerial, que se utiliza como isolante térmico eacústico, para fins decorativos, e no fabrico derolhas, bóias, palmilhas e anilhas.

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 echapas de vidro.

OPERAÇÕES DE FABRICOI I

Matérias-primas necessárias

- transparência;

140

As operações necessárias aofabrico do vidro são fundamen-talmente quatro:

- preparação da mistura;- fusão;- fabrico das peças;- acabamento e decoração.

- sílica (areia siliciosa);

I. I II . t. ,.

- substâncias químicas (óxidos de cálcio, de sódio e de - brilho;chumbo);

- carantes (compostos de cobre, ferro, crómio, manganês). - dureza.

Desperdíciode vidro

MATERIAIS

FABRICO DAS PEÇAS

A areia siliciosa e as matérias-primas necessárias são submetidasa uma temperatura de cerca de 1300 "C, Depois de um arrefeci-mento parcial, a massa vidreira está pronta a ser utilizada nofabrico de peças por processos manuais ou mecânicos.

As peças acabadas são arrefecidas muito lentamente para evitaro risco de fracturas.

\Nota: A sílica, sob a forma de quartzo (sílica

cristalizada}, é um dos minerais maisabundantes na Terra.Os grãos semitransparentes que seencontram na areia são grãos dequartzo.

Carbonatode cálcio

As matérias-primasdo vidro sãointroduzidas nafornalha

A massa de vidroé colocadano molde

A fornalhaé aquecidaaté 1400 °Cpara fundir asmatérias-primas

o ar comprimidoobriga o vidro atomar a formado molde

A garrafa devidro é removidado seu molde

Folhacontínuae'/ devidro

~ arrefecido

o estanho fundidoé mantido numa atmosferaque não contém oxigénio.De outro modo, o estanhoreagiria com o oxigénioe tornaria a superfíciedo vidro irregular

o vidro éarrefecidolentamentepara que nãose parta

Unidade dearrefecimento

Fabrico de garrafas e folhas de vidro 141

illll,j'dllilllllilillliiilllll'liilllh "'I i •

TIPOS DE VIDROS

Como resultado de uma intensa pes-quisa, existem hoje centenas de diferen-tes tipos de vidros que são aplicados emlâmpadas eléctricas, tubos fluorescentes,instrumentos de laboratório, fibras devidro, 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 maiorresistência 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

142

As fibras ópticas são um material constituído por fios muitofinos de vidro puro e têm capacidade de transportar som e imagempor raios de luz.

Este material está a substituir o fio de cobre nas ligações telefó-nicas (embora usando outra tecnologia), por permitir o transportea alta velocidade de um número muito elevado de mensagens, seminterferências eléctricas.

As fibras ópticas também são utilizadas na cirurgia por raioslaser 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 exteriorque reflecte a luz para o núcleo, não havendo perda significativa deluz através das paredes.

Peças cerâmicas

c _ _

SABER MAIS

o cimento comum é fabricado apartir da mistura de calcário comargila. Esta mistura é submetida auma cozedura em fornos próprios,a uma temperatura de cerca de1500 oCo Em seguida passa por umsistema de arrefecimento e éreduzida a pó fino por moagem.O cimento obtido é armazenadoem silos e posteriormenteensacado para sercomercializado.

Na construção civil (habitações,pontes, etc.), utiliza-se a união docimento e do ferro - betãoarmado ou cimento armado - paraaumentar a resistência aosesforços a que as estruturasestão sujeitas.

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.A argila é um material plástico e facilmente moldável, propriedadeque permite a esta matéria-prima ser a base da indústria cerâmica.

Algumas características da cerâmica

Plasticidade A argila enquanto pasta é um material plástico e facilmente moldável.

Resistência Após a cozedura, a cerâmica torna-se resistente ao calor e mantém asua forma em definitivo.

Condutibilidade Maus condutores de calor e electricidade.

Impermeabilidade Após a cozedura a cerâmica torna-se impermeável aos líquidos.

CIMENTOS

Determinados ma ter ia is,como o cimento e a argila, têma propriedade de, quandoamassados com água, servirpara ligar, aglomerar ou uniralguns materiais de construção:

As matérias-primas necessá-rias ao fabrico dos cimentos são:

- calcário; argila; sílica; alu-mínio; óxido de ferro.

Sangria daeliminaçãoda escória1600 -c numrecipiente cheiode água

Alto-forno

Dil~""ãO "" ",m,," • rclliMOO"," n 11 • dh Escorrimento da

+lltfL ~ Cubas de escória granulada

~ osagern .~'<""'.g Via seca Moenda t ./

~

{ Secagem da_ escória

. I ~~$---~n~eyyS2

Clínquer I

143Esquema de fabrico do cimento

BORRACHAAlgumas propriedades e

características da borrachaA borracha natural é uma substância elástica obtida pela coagu-

laçâo" do látex, líquido leitoso que se extrai de certas plantas doBrasil, Ásia e da Oceânia.

A borracha sintética ou artificial é fabricada a partir de produ-tos derivados do petróleo. Através de processos complexos sãoproduzidas dezenas de tipos e subtipos de borracha sintética.

- grande elasticidade;

- bom isolante eléctrico;

- fraca resistência ao calor;- resistência ao impacto;

- impermeabilizante.* Coagulação - passagem de um líquido ao estado sólido.

TIPOS DE BORRACHAS

A designação dos vários tipos de borrachas provém do nomedos materiais empregues no seu fabrico.

AplicaçõesTipos de borracha

Estireno butadieno (SBR) Fabrico de pneus, solas de sapatos, mangueiras, isolantes de cabos eléctricos, correias de trans-porte

Fios elásticos, espuma, calçado, pneus, borracha esponjosa (características semelhantes à borrachanatural)

Polisopreno (IR)

Polibutadieno (BR)

Borracha butílica (IIR)

Fabrico de pneus e correias de transporte

Fabrico de câmaras-de-ar e mangueiras de vapor

Isolamento de cabos eléctricosBorracha de etileno propileno (EPOM)

Borracha natural (NR) Pneus, artigos de recreio, peças de automóvel, colas de contacto144

111I'1111!IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIHIIIIIIIIIIIIIIII'II"llllllml;::;-';:;:-;:=:::::;;;::::::~~~~-:;:-----------------------

,

PLASTICOS

A origem da palavra plástico deve-se à elevada plasticidade queeste material revela quando aquecido, tornando-se moldável.

Os plásticos são obtidos por polimerização. A polimerizaçãoconsiste basicamente no processo de ligação de moléculas pequenaspara a formação de moléculas grandes, que constituem os plásti-cos. Estas moléculas grandes são denominadas polímeros.

Os plásticos são obtidos essencialmente a partir de derivados dopetróleo bruto e apresentam propriedades muito variáveis devido àenorme diversidade de plásticos que se produzem actualmente.

Objectos de plástico

IP78-10

,I iilll 11111

Algumas propriedades dosplásticos

- facilidade de transformação;

- bom isolante da electricidade;

- baixo peso;

- boa resistência ao desgaste;- boa resistência a agentes

químicos e atmosféricos;- material relativamente barato.

MATERIAIS

Os plásticos classificam-se em dois grandesgrupos:

Termoplásticos Termoendurecíveis

Caracterizam-se por mudar deforma quando aquecidos, possi-bilitando a moldagem por meiosmecânicos.

Endurecem pelo aquecimento ea forma adquirida é irreversível.

Tipos de plásticos

Polietileno

Aplicações

Fabrico de embalagens paraprodutos alimentares, vasi-Ihame, isolante de cabos telefó-nicos, fabrico de colchões esofás, etc.

Policloreto de vinilo (PVC)Fabrico de tubos para água,esgotos e produtos químicos,fabrico de telhas e caleiras

Poliestireno

Poliuretano

Acrílicos

Isolante eléctrico de ferramen-tas, caixas exteriores de rádiose televisores, brinquedos, tam-pas de garrafas, pentes, puxa-dores, copos, etc.

Espuma flexível (colchões eestofos)

Espuma semi-rígida (estofos deautomóveis)

Espuma rígida (aplica-se comoisolante térmico na construçãocivil e nas carroçarias de cara-vanas)

Napas e couros artificiais

Fabricação de vidro-plásticoresistente ao choque. Peças dedecoração, bijutarias, etc.

145

146

FIBRAS TÊXTEIS

o Homem pré-histórico utilizava as peles dos animais para seproteger do frio. Provavelmente durante o período do Neolítico,começou a ser utilizada a lã como matéria-prima alternativa para ovestuário que usava.

Além do pêlo dos animais (fibras de origem animal), também oalgodão e o linho já se usavam no Egipto, na Índia e no Peru porvolta do ano 2000 a. C.

Desde a utilização inicial destes produtos até aos nossos dias, adescoberta e desenvolvimento de novas fibras de origem natural enão 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 emfios.

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; deglandular - triacetatoseda

Vegetal Semente- Sintéticas Acrílicoalgodão Elastano (Ucra)Caule - juta, Ny/onlinho

PoliamidaFolha - sisal

PoliésterFruto - coco

Mineral Amianto Diversas ou Vidroinorgânicas Metal

Metaloplásticas

Fibras têxteis e a moda

Fibras têxteis naturaisFibras têxteis naturais Proveniê!1cia

MATERIAIS

Processos de transformação e fiação

Tosquia, selecção, lavagem, secagem, enzimagem (tornar as fibras macias).

Cardação - separação do emaranhado de fibras num conjunto ordenado

Penteação - obtenção de fios macios

Fiação - transformação de fibras em fios

Torção - fio obtido da torção de dois ou mais fios.

o fio da seda obtém-se desbobinando o filamento que forma o casulo.

O filamento é constituído por sericina e fibroína. A sericina dilui-se durante a fervura a que 1Í sub-metida a seda, deixando a descoberto a fibroína, substância brilhante que dá ao tecido o seu apre-ciado brilho.

Após o rebentamento da cápsula e assim que as fibras do algodão se apresentem à vista, pro-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 éem parte devida à descoberta e desenvolvimento da máquina de descaroçar, tornando menosmoroso 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 emlaminadores

Fiação - reduzir as fibras a fios torcidos conferindo-lhes resistência.

Após o corte, o linho sofre as seguintes operações:

Ripagem -libertar das sementes

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.

Processo de transformação e fiação idêntico ao linho.

Depois de extraídas, as folhas são lavadas e raspadas para a extracção das fibras. A Tanzânia, oGuénia e o Uganda são os maiores produtores de sisal,

A fibra têxtil do coco encontra-se sob a casca. As operações necessárias para se obterem asfibras são as seguintes: desmanchamento, maçeração, batimento, lavagem, secagem.

Fibras têxteis não naturaisAs 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

Lã Carneiro, cabra,angorá, caxe-mira, lama,camelo, alpaca,etc.

Seda A seda resulta defilamentos contí-nuos retiradosdos casulosfabricados pelobicho-da-seda

Algodão Da planta algo-doeira

Linho Do caule dasplantas domesmo nome

Juta Fibras extraídasda planta cha-mada juta

Sisal Extraído dasfolhas do agavesisalana

Provém do frutodo coqueiro

Coco

148

Características Efeito chama/calorII'~

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-

• Leve- Amolece e funde

• Roupa interior de nas, tapetes, etc.

• Toque agradável6.6 - Em contacto com senhora Técnica:

'" a chama, arde e"C Associada com algo- • Velas de barcos,·s • Conserva a forma após a lava- funde mas não.s gem dão: redes de pesca, telasÕ propaga a com-Q".

bustão • Roupa de bebé, pija- de pneus, etc.• Bom desenrugamento

• Secagem rápida 11-Fundemas, camisolas, peú-gas, etc.

'" • Grande resistência ao calor e • Excelente resistência • Vestuário de protecção contra o fogo - fatos ~A0."C à chama ao calor e à chama de pilotos de automóveis, de naves espaciais,·sI!! luvas de protecçãoct

• Resistência elevada • Em contacto com a Fibra cortada: Têxteis-lar: \@A0.• Bom desenrugamento chama, arde e funde • Associada, produz • Roupa de cama, corti-

• Conserva a forma após a lava-mas não propaga a tecidos com caracte- nados

~ combustão rísticas do "sloqan": Técnica:~ gem:! • Plissado permanente

"Lavar e vestir sem• Cordas de velas paraÕ passar a ferroQ".

• Dispensa passagem a ferro barcos, material eléc-

• Baixa absorção de humidadetrico, etc.

ti) • Toque suave e macio • Arde com relativa Substitui a lã com vantagem na: ~A0..!'" • Confortável facilidade • Resistência à traça'".cãi • Bom isolamento térmico • Secagem rápidae !!!!aoti) .'" • Insensível à traça • Estabilidade dimensionalti)

'"~ • Baixo preçot.lct

• Elastómera - recuperação • Funde Normalmente associada: ~~0.='" elástica • Cintas, meias, fatos de banho e de treino~'" • Boa resistência mecânicaw

• Toque gorduroso e desagra- • Amolece e funde • Tecidos de decoração ~A0.dável • Forte concorrente da juta='" • Pouca resistência ao calor • Filtros, cordas, redes de pesca, roupa pro-~

'';:;• Boa resistência mecânica tectora na medicina.2!

ÕQ". • Não absorve água

= • Semelhante ao polietileno • Em contacto com a • Alcatifas, tapetes ~A0.'" mas mais sensível a agentes chama, funde e arde~ • Cordas, sacos, redes'ii. químicos dificilmente come.S- chama azul e amarelaÕQ".

PAPEL

o papel ocupa um lugar de importância fundamental no desen-volvimento da civilização. Sem este não haveria livros, jornais,revistas, cadernos, etc.

Depois de inventada a escrita, o Homem teve necessidade de ummaterial sobre o qual escrever. Os antigos Egípcios usavam opapiro, material obtido a partir da planta do mesmo nome.

Actualmente, a matéria-prima utilizada para o fabrico do papelé 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

Espessura

Resistência

Composição fibrosa

Propriedades ópticas

Absorção

Peso em gramas por metro quadrado (gim').

Grossura de cada folha.

Consistência, dureza e flexibilidade (à pressão, vincos, corte, etc.).

Qualidade das fibras vegetais de que é feito.

Aspecto visual do papel (cor, brancura, textura, brilho).

Propriedade de absorver líquidos.

Tipos de papel

MATERIAIS

rc-~- -- --,,~ -~- ---- - - ~

SABER MAIS

o papel teve origem na China.Foi seu inventor Ts'ai-Lun, que

fabricou papel com cascas de

amoreira ou de bambu e traposde algodão e de lã.

149

11111

PELES

A pele é um produto de origem animal. É retirada de certos animais e submetida a um tratamentodesignado de curtido ou curtume. O objectivo desta operação é tornar a pele durável e pronta a serutilizada na indústria de confecção, do calçado e do mobiliário.

Peles

NOVOS MATERIAIS

Os materiais tradicionais, como a madeira, ovidro e os metais, têm vindo lentamente a ser substi-tuídos por novos materiais, principalmente os plásti-cos (polímeros), que têm possibilidades de aplicaçãopraticamente ilimitadas.

Outros materiais, como a fibra de carbono e afibra de vidro, são utilizados na construção deaviões, nos automóveis de competição e em raquetasde ténis. Estes materiais caracterizam-se pela suaalta 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

PropriedadesMateriais

Metais Madeira Vidro Borracha Plástico Fibras têxteis Cerâmica Papel

a:. 11 _. •.-• c-o•

Condutibilidade

Dureza

Fragilidade

Maleabilidade

Elasticidade

Inflamabilidade

Absorção

Possui propriedade

Não 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-suem ou não determinada propriedade.