1

JAILSON ALVES DA NOacuteBREGA

RELATOacuteRIO DE ESTAacuteGIO SUPERVISIONADO

Orientador Marco Antonio dos Santos DSc

Campina Grande-Paraiacuteba

17 de Setembro de 2012

Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto Produccedilatildeo

Qualidade Processos de Fabricaccedilatildeo

Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado apresentado agrave Universidade Federal de

Campina Grande como requisito miacutenimo agrave obtenccedilatildeo do tiacutetulo de Graduaccedilatildeo Plena

em Engenharia Mecacircnica realizado na empresa J ANSELMO DA SILVA amp CIA

LTDA

2

JAILSON ALVES DA NOacuteBREGA

RELATOacuteRIO DE ESTAacuteGIO SUPERVISIONADO

Relatoacuterio de Estaacutegio aprovado em ___ ____ _____

___________________________________________________

Orientador de Estaacutegio Marco Antonio dos Santos D Sc

Instituiccedilatildeo - UFCG

___________________________________________________

Examinador Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior D Sc

Instituiccedilatildeo ndash UFCG

___________________________________________________

Examinador Joatildeo Baptista da Costa Agra de Melo M Sc

Instituiccedilatildeo - UFCG

Campina Grande ndash Paraiacuteba

Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado apresentado agrave Universidade Federal de

Campina Grande como requisito miacutenimo agrave obtenccedilatildeo do tiacutetulo de

Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica realizado na empresa J ANSELMO DA SILVA amp CIA LTDA

Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto Produccedilatildeo

Qualidade Processos de Fabricaccedilatildeo

Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto e

Processos de Fabricaccedilatildeo

3

DEDICATOacuteRIA

Dedico este trabalho aos meus pais Severino Alves da Noacutebrega e Deolinda Ferreira

Noacutebrega a minha namorada Thamiriz Gomes de Oliveira aos meus irmatildeos e a todos os

amigos que fizeram fazem e iratildeo sempre fazer parte da minha histoacuteria de superaccedilatildeo

aprendizado e amizade por toda minha vida

4

AGRADECIMENTOS

Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o

decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA

minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo

incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as

minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio

pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz

Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de

curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos

Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por

participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu

trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter

acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de

necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus

amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor

agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse

trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG

especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash

UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como

engenheiro

5

AGRADECIMENTO ESPECIAL

Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar

em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho

Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi

pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

6

ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo

Dave Weinbaum

7

RESUMO

Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto

na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO

DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde

a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o

envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de

sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus

croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas

melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no

processo de extrusatildeo do alumiacutenio

Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

2

JAILSON ALVES DA NOacuteBREGA

RELATOacuteRIO DE ESTAacuteGIO SUPERVISIONADO

Relatoacuterio de Estaacutegio aprovado em ___ ____ _____

___________________________________________________

Orientador de Estaacutegio Marco Antonio dos Santos D Sc

Instituiccedilatildeo - UFCG

___________________________________________________

Examinador Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior D Sc

Instituiccedilatildeo ndash UFCG

___________________________________________________

Examinador Joatildeo Baptista da Costa Agra de Melo M Sc

Instituiccedilatildeo - UFCG

Campina Grande ndash Paraiacuteba

Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado apresentado agrave Universidade Federal de

Campina Grande como requisito miacutenimo agrave obtenccedilatildeo do tiacutetulo de

Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica realizado na empresa J ANSELMO DA SILVA amp CIA LTDA

Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto Produccedilatildeo

Qualidade Processos de Fabricaccedilatildeo

Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto e

Processos de Fabricaccedilatildeo

3

DEDICATOacuteRIA

Dedico este trabalho aos meus pais Severino Alves da Noacutebrega e Deolinda Ferreira

Noacutebrega a minha namorada Thamiriz Gomes de Oliveira aos meus irmatildeos e a todos os

amigos que fizeram fazem e iratildeo sempre fazer parte da minha histoacuteria de superaccedilatildeo

aprendizado e amizade por toda minha vida

4

AGRADECIMENTOS

Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o

decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA

minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo

incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as

minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio

pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz

Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de

curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos

Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por

participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu

trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter

acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de

necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus

amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor

agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse

trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG

especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash

UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como

engenheiro

5

AGRADECIMENTO ESPECIAL

Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar

em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho

Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi

pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

6

ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo

Dave Weinbaum

7

RESUMO

Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto

na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO

DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde

a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o

envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de

sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus

croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas

melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no

processo de extrusatildeo do alumiacutenio

Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

3

DEDICATOacuteRIA

Dedico este trabalho aos meus pais Severino Alves da Noacutebrega e Deolinda Ferreira

Noacutebrega a minha namorada Thamiriz Gomes de Oliveira aos meus irmatildeos e a todos os

amigos que fizeram fazem e iratildeo sempre fazer parte da minha histoacuteria de superaccedilatildeo

aprendizado e amizade por toda minha vida

4

AGRADECIMENTOS

Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o

decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA

minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo

incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as

minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio

pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz

Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de

curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos

Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por

participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu

trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter

acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de

necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus

amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor

agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse

trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG

especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash

UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como

engenheiro

5

AGRADECIMENTO ESPECIAL

Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar

em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho

Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi

pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

6

ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo

Dave Weinbaum

7

RESUMO

Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto

na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO

DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde

a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o

envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de

sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus

croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas

melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no

processo de extrusatildeo do alumiacutenio

Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

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em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

4

AGRADECIMENTOS

Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o

decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA

minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo

incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as

minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio

pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz

Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de

curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos

Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por

participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu

trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter

acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de

necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus

amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor

agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse

trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG

especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash

UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como

engenheiro

5

AGRADECIMENTO ESPECIAL

Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar

em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho

Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi

pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

6

ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo

Dave Weinbaum

7

RESUMO

Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto

na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO

DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde

a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o

envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de

sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus

croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas

melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no

processo de extrusatildeo do alumiacutenio

Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

5

AGRADECIMENTO ESPECIAL

Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar

em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho

Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi

pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

6

ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo

Dave Weinbaum

7

RESUMO

Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto

na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO

DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde

a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o

envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de

sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus

croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas

melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no

processo de extrusatildeo do alumiacutenio

Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

6

ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo

Dave Weinbaum

7

RESUMO

Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto

na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO

DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde

a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o

envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de

sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus

croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas

melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no

processo de extrusatildeo do alumiacutenio

Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

7

RESUMO

Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto

na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO

DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde

a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o

envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de

sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus

croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas

melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no

processo de extrusatildeo do alumiacutenio

Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

8

Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11

11 A Empresa 11

12 Produto11

13 Estrutura Organizacional12

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13

2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15

25 Anodizaccedilatildeo 20

3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20

32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23

34 Layout da Empresa 25

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30

5 Conclusatildeo 30

6 Referecircncias 32

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

9

Lista de Figuras

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12

Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de

temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16

Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19

Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22

Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25

Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25

Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27

Figura 17 Transportador de sucata 28

Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

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em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

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Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

10

Lista de Anexo

Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31

Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32

Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33

Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34

Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35

Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36

Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37

Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

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em 27 junho de 2012

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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

11

1 Introduccedilatildeo

11 A Empresa

A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em

25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na

fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a

eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado

do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um

crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma

individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de

produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio

Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno

funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em

1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e

com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada

a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu

abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio

atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando

na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)

Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e

reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina

Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de

produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A

empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de

fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma

crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

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em 27 junho de 2012

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junho de 2012

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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

12

Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

12 Produto

Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de

produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo

como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo

e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos

desses perfis como mostrado na Figura 2

(a) (b)

Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio

Fonte o autor

Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem

desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional

13 Estruturas Organizacional

A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia

composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da

empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo

tomar (Figura 3)

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

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nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

13

Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor

O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de

equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado

no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e

manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador

14 Etapas de Fabricaccedilatildeo

Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre

eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do

final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao

processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio

Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

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29 de junho de 2012

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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

14

2 Revisatildeo Bibliograacutefica

21 Alumiacutenio

O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1

Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio

LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA

1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900

2XXX Cobre

3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio

5XXX Magneacutesio

6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco

8XXX Outros Elementos

As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX

As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o

emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente

resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de

superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

15

De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo

capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao

sistema AL-Cu

Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e

a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas

como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio

desta liga

Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980

22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo

Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser

forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por

meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os

produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular

A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de

perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado

uma extrusora de 4 pol

Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)

e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6

mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento

padratildeo

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

16

Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor

23 Temperatura de Conformaccedilatildeo

Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho

a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees

de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo

ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo

realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo

efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute

recristalizaccedilatildeo)

Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a

morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do

comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )

Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio

(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

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Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

17

24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio

Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as

propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de

acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos

do alumiacutenio

Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio

Nomenclatura Significado

F Como Fabricado

O Recozido

H Encruado

W Solubilizado

T Tratado Termicamente

H1 Apenas Encruado

H2 Encruado e Recozido parcialmente

H3 Encruado e Estabilizado

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode

ser submetido (ALCAN 1993)

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

18

Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material

Classificaccedilatildeo das

Temperas ldquoTrdquo

Significado

T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

naturalmente

T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido naturalmente

T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

naturalmente

T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente

T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido

artificialmente

T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente

T7 Solubilizado e Estabilizado

(superenvelhecido)

T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido

artificialmente

T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e

em seguida deformado a frio

T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio

e envelhecido Artificialmente

tratamento teacutermico utilizado na empresa

A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada

geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos

proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta

temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de

recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento

teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute

implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse

alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute

recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

19

Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor

As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga

cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a

temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em

temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida

podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada

rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)

Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga

tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz

Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o

endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura

ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser

acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (

envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)

Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um

forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas

desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de

alumiacutenio que eacute trabalhada

Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor

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25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

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Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

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Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

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Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

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do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

20

25 Anodizaccedilatildeo

A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa

e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama

de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos

3 Atividades desenvolvidas na Empresa

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da

empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os

conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental

importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-

se destacar

Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico

Esboccedilo de um transportador de tarugo

Redimensionamento do falso pistatildeo

Layout da empresa

Croquis e detalhamento de equipamento de transporte

Acompanhamento do processo de extrusatildeo

31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico

Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo

com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em

processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o

alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto

de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175

bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o

forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor

capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12

toneladas ( Fonte Projetista do forno)

21

Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

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Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor

De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um

pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma

bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse

desses equipamentos

Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

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Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

22

De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior

capacidade equivale a um total de 22 toneladas

Tem se que

p=mg (1)

onde ppeso

mmassa

ggravidade da terra aproximada em 10mssup2

p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf

Q= carga minima de 22000 kgf

Tem se ainda que

P=QA (2)

Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a

aacuterea=πDsup24

Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf

175=22000( πDsup24)

Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm

Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar

uma carga de ateacute 30 toneladas

Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo

mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo

sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no

forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e

bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada

pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela

utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico

sendo igual do forno menor

32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo

Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de

um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

23

compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse

esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J

Anselmo

Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de

alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que

transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado

a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)

33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo

Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o

ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de

extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

24

Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor

Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando

aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a

angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de

acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria

realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados

Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor

Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da

angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo

visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do

desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

25

altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos

componentes

Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor

34 Layout da Empresa

Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa

26

Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

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Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA

Fonte o autor

O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra

O aacuterea fiacutesica da empresa

Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir

Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material

Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos

Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim

melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo

35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte

Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa

Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os

custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

27

do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo

final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam

um custo final em torno de R$ 25000

Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de

envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo

Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses

equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam

interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo

desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata

Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor

O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno

menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O

funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na

regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo

superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro

do forno na saiacuteda do transportador

Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de

tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade

de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

28

Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22

toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o

veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar

os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos

que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos

independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade

Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor

Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila

motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

29

motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados

por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo

impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o

conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que

giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo

Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor

temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a

movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos

podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes

A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da

experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto

definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais

que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse

conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante

eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo

custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram

tecnologicamente

36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo

Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da

empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e

realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias

profissionais passadas por eles

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

30

Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a

extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)

para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)

Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi

explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a

temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo

manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas

matrizes sendo beneacutefico para a empresa

4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros

Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute

mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho

Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas

extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma

preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse

trabalho

5 Conclusatildeo

Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de

acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea

Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante

conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da

produccedilatildeo

As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na

formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista

profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos

conhecimentos de engenharia vistos na universidade

Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na

empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de

produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a

experiecircncia do estaacutegio muito mais completa

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de

junho de 2012

Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em

29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-

nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012

Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012

Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-

temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012

Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-

TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de

Agosto de 2012

31

Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um

periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como

tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais

32

6 Referecircncias

ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993

Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash

Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo

Edgard Bluumlcher 1980

NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de

Normas Teacutecnicas 2000

Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012

Disponiacutevel

em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso

em 27 junho de 2012

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