SENAI - Processos Industriais

SENAI-SP, 2008

Trabalho organizado pela escola SENAI “Mariano Ferraz” do

Departamento Regional do SENAI-SP

Equipe responsável:

Coordenação geral Norton Pereira

Coordenação técnica José Ricardo da Silva

Organização Joaquim Mikio Shimura

Capa SENAI-SP

Material adaptado de Mecânica Geral 6 – Processos de Fabricação, da Divisão de Currículos e Programas

– SENAI-SP, do acordo de cooperação Técnica Brasil – Alemanha para o curso de Formação de

Supervisores de Primeira Linha.

Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo. A

violação dos direitos autorais é punível como crime com pena de prisão e multa, e indenizações diversas

(Código Penal Leis Nº 5.988 e 6.895).

SENAI-SP Escola SENAI “Mariano Ferraz”

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Processos Industriais

Escola SENAI “Mariano Ferraz” 4



Sumário

Módulo I

Conteúdos 07

Objetivos gerais 11

01 Transporte e manipulação de peças 13

02 Fluxogramas 105

03 Classificação dos processos industriais 111

04 Processos contínuos 119

05 Processos de manufatura 135

06 Máquinas de usinagem convencional 205

Módulo II

07 Processos de corte com máquinas

08 Processos a comando numérico computadorizado

09 Corte

10 União

11 Processos de soldagem

12 Equipamentos

13 Normas

Anexos 293

Bibliografia 339



Conteúdos

1- Transporte e manipulação de peças: 08 horas

� Fundamentos;

� Equipamentos;

� Elementos de transferência.

2- Fluxograma: 08 horas

� Fundamentos;

� Tipos.

3- Classificação dos processos industriais: 02 horas

� Contínuos;

� Manufaturas.

4- Processos contínuos: 04 horas

� Tecnologia de funcionamento:

• Celulose e papel;

• Petróleo;

• Siderurgia.



5- Processos de manufaturas: 12 horas

� Formação original:

• Fundição;

• Sinterização;

• Plásticos;

� conformação:

• Forjaria;

• Extrusão;

• Laminação;

• Trefilação;

• Estamparia.

6- Máquinas de usinagem convencional: 08 horas

� Furadeira;

� Torno;

� Fresadora ;

� Retificadora.

7- Processos de corte com máquinas: 08 horas

� Geometria de corte;

� Variáveis do processo.

8- Processo a comando numérico computadorizado: 12 horas

� Características;

� Tipos de máquinas CNC.

• Torno;

• Centro de usinagem.

9- Corte: 08 horas

� Fundamentos;

� Características;

� Aplicações.



10- União: 04 horas

� Por cola;

� Por elementos mecânicos de fixação;

� Por solda.

11- Processos de soldagem: 04 horas

� Fundamentos;

� Oxi-acetilênica;

� Arco elétrico:

� Eletrodo revestido;

� Gáz – MIG. MAG e TIG.

� A ponto.

12 Equipamentos: 02 horas

� Caldeiras;

� Trocador de calor.

Total 80 horas



Objetivos gerais

O componente curricular visa a aquisição de fundamentos técnicos, científicos e de

gestão relativas ao desenvolvimento tanto de habilidades cognitivas específicas,

quanto de capacidades organizativas, sociais e metodológicas adequadas ao técnico

em níveis de conhecimento na qualificação em automação industrial:

1- Conhecer processos contínuos e de manufatura:

- Transporte e manipulação de peças;

- Processos de usinagem convencional e CNC;

- Eletro-erosão;

- Injeção para termoplásticos

- Processos de soldagem.

2- Conhecer normas técnicas, ambientais, de segurança no trabalho e legislação

relativa à área de atuação.

3- Conhecer os procedimentos gerais de qualidade, de saúde e segurança no

trabalho e conservação ambiental.



Transporte e manipulação de peças

Fundamentos

A estocagem da matéria-prima, o processo de fabricação, o transporte e a montagem

dos produtos envolvem sempre uma grande movimentação de carga.

Essa movimentação é quase sempre dificultada pelo tamanho e peso dos produtos e

pelos seus formatos irregulares.

Manipulador programável, multifuncional, projetado para manipular materiais, peças,

ferramentas ou dispositivos especiais através de movimentos programáveis, operam

para executar tarefas variáveis.

Manipuladores Mecânicos (Pick and Place), realizam movimentos determinados, para

a realização de funções tais como carga e descarga de máquinas, transporte de peças,

embalagem e distribuição.

Robôs Programáveis, agrupados em gerações, de acordo com a capacidade de

programação, realimentação e sensoriamento. Permitem um controle contínuo de

trajetória, ponto a ponto, gerando posicionamento preciso, com repetibilidade. São

utilizados em substituição às operações manuais, tais como furação, pintura e

montagem automatizada.



Automação da manufatura

No nível de "Chão-de-Fábrica” , sistemas de computadores são usados;

• No auxílio à manufatura - CAM - Computer Aided Manufacturing;

• No Controle de Qualidade - CAQC - Computer Aided Quality Control

• Ferramentas de Controle Estatístico de Processos (CEP).

Origina-se do desenvolvimento do processamento de informações, especialmente para

o controle de máquinas ferramentas, representa a automação de uma indústria no

nível de "Chão-de-Fábrica", através do uso de Células e Sistemas Flexíveis de

Manufatura -Manufatura Integrada por Computador (CIM - Computer Aided

Manufacturing)

Uso da tecnologia de computadores ligando todas as funções relacionadas à

manufatura de um produto, caracterizando-se como um sistema de informação e

controle de manufatura.

Benefícios da implementação do conceito de CIM

Mudanças na Estrutura de Custos

- substituição do trabalho humano pelas máquinas e

- redução de custos variáveis;

Aumento da Repetibilidade dos Processos, o qual tem impacto competitivo

- redução do trabalho de correção e

- melhoria de desempenho dos produtos;

Redução de Inventários

- redução de tempo de montagem e

- redução da necessidade de estoques;

Aumento da Flexibilidade

- rápidas trocas de ferramentas e equipamentos;

- mudanças rápidas de produtos, em resposta às variações de demanda de mercado.

Redução do Tempo de Trânsito entre as estações de processamento

- redução de distâncias de movimentação de materiais;

- otimização das rotas a serem seguidas pelos mesmos.



OTIMIZAÇÃO DO TRANSPORTE E ESTOQUE NA EMPRESA

A IMPORTÂNCIA DA LOGÍSTICA,

Entende-se por logística o conjunto de todas as atividades de movimentação e

armazenagem necessárias, de modo a facilitar o fluxo de produtos do ponto de

aquisição da matéria-prima até o ponto de consumo final, como também dos fluxos de

informações que colocam os produtos em movimento, obtendo níveis de serviços

adequados aos clientes, a um custo razoável. Inicialmente, a logística foi utilizada na

área militar de modo a combinar da forma mais eficiente, quanto ao tempo e custo, e

com os recursos disponíveis realizar o deslocamento das tropas e suprí-las com

armamentos, munições e alimentações durante o trajeto, expondo-as o mínimo

possível ao inimigo.

À medida que a economia mundial vai se tornando cada vez mais globalizada, e o

Brasil vai incrementando gradativamente o seu comércio exterior, a logística passa a

ter um papel acentuadamente mais importante, pois comércio e indústria consideram o

mercado mundial como os seus fornecedores e clientes.Tendo em vista que,

habitualmente, são utilizadas diferentes modalidades de transporte, moedas, sistemas

cambiais, políticas de incentivo ou contenção pelos países, quer na importação ou

exportação, a logística internacional requer alguns cuidados indispensáveis quando se

opera unicamente com o mercado doméstico.

A QUALIDADE TOTAL

Em serviços de logística entende-se por atendimento das necessidades do cliente

continuamente. Baseia-se na prevenção de aspectos relativos à Não-Qualidade tais

como: erros, defeitos na realização de serviços e produção de bens, tempo

desperdiçado, demoras, falhas, falta de segurança nas condições de trabalho, erro na

compra de produtos, serviço desnecessário e produtos inseguros. Há algumas

características associadas a serviços que diferenciam essa atividade da fabricação de

produtos e, por isso, precisam ser consideradas, quando aplicadas as técnicas de

Qualidade Total.

Na indústria é possível prevenir a ocorrência de defeitos, antes que o mesmo seja

oferecido ao mercado. Na prestação de serviços, o cliente geralmente percebe os

defeitos embora o prestador de serviço nem sempre, e isso afeta a satisfação do

cliente.



ADMINISTRAÇÃO DOS ESTOQUES.

A função dos estoques no suprimento é agir como amortecedores entre suprimento e

as necessidades de produção. Os benefícios gerados no sistema são:

Garantia de maior disponibilidade de componentes para a linha de produção,

Redução do tempo previsto pela administração para ter a disponibilidade desejada,

além de permitir a redução dos custos de transporte através de maiores embarques.

Se as demandas pelos produtos da empresa forem conhecidas com exatidão e as

mercadorias puderem ser fornecidas instantaneamente, teoricamente não há

necessidade de manter estoques.

É verdade que as modernas técnicas de gestão de estoques conseguiram reduzir

sensivelmente os níveis, mas não quanto a todos os itens, principalmente quando a

sua gama é muito ampla. As características que geralmente devem ser obedecidas

para manutenção de qualquer componente da linha de produção em estoque são as

seguintes:

• Compras em quantidades iguais ou superiores a um lote mínimo;

• Há descontos por volume, valores relativamente baixos;

• Utilização em vários modelos ou produtos;

• É econômico comprá-lo juntamente com outros itens;

• Há tabela de frete que favorecem a compra em lotes grandes;

• Grau de incerteza quanto ao prazo de entrega (“lead time”) é elevado.

A manutenção em estoque de todo o material necessário para produção, no entanto,

não é eficiente, principalmente numa situação de juros elevados. Para itens com

elevado valor individual e utilização apenas em número limitado de modelos e

produtos, a encomenda direta para atender às necessidades de produção constitui-se

na forma mais econômica de realizar o seu suprimento.

As indústrias, portanto, operam de duas formas, ou seja, controlando os itens que

devem ser estocados e aqueles solicitados por encomenda, atendendo diretamente a

produção.

A rotatividade do estoque (a razão entre o volume de vendas e o estoque médio) é um

coeficiente frequentemente empregado para indicar a velocidade de giro do capital

para estimar se o inventário de itens específicos está dentro de limites aceitáveis.



A necessidade de controlar os estoques deve-se à grande influência que têm na

rentabilidade das empresas. Absorve o capital que poderia ser utilizado

alternativamente e, por isso, aumentar a rotatividade do estoque libera recursos e

economiza o custo de manutenção de inventário.

O CONFLITO ENTRE CUSTOS DE TRANSPORTE E DE ESTOQUE.

O desafio, diante do qual se encontra o administrador logístico, é que os custos das

atividades a ele subordinadas não caminham todas no mesmo sentido, ou seja, à

medida que os custos correspondentes a uma atividade crescem, há uma

compensação, de modo que os custos de outra operação, vinculada à mesma

atividade logística caem. A questão chave consiste, pois, em encontrar o ponto de

equilíbrio, isto é, o nível para o qual o conjunto dos custos apresenta o ponto mínimo.

Um exemplo desse fato é observado quanto aos custos de transporte e de estoque. À

medida que aumenta o número de depósitos, os custos de transporte caem e o custo

de manutenção dos estoques aumenta devido ao incremento dos estoques. Isso

acontece porque carregamentos volumosos podem ser realizados para os armazéns a

fretes menores, e apartir daí, a distância percorrida pelas entregas de volumes

menores até o cliente, cujo custo via de regra é maior, se reduz, diminuindo assim o

custo de transporte total, ou seja, da origem ao destino. Os custos relativos aos

estoques aumentam à medida que aumentam o número de armazéns, porque mais

estoque é necessário para manter o mesmo nível de disponibilidade do que quando há

menor número de depósitos.

Para transportar essas cargas mais racional e economicamente, a indústria conta uma

série de aparelhos, máquinas, acessórios e utensílios aqui denominados elementos de

deslocação.



Os elementos de deslocação necessitam de uma série de elementos de fixação para

que possam realizar os trabalhos.



Os produtos e equipamentos exigem uma intensa e dificultosa movimentação de

cargas. Fatores econômicos e de segurança obrigam à racionalização constante do

processo de movimentação dessas cargas.



Equipamentos de transporte

As necessidades de movimentação de cargas nas indústrias são de uma intensa

variedade. Devido a sua forma construtiva, temos no mercado, equipamentos de

transporte planas, inclinadas, inclináveis e portáteis. Têm como diferencial o modo de

fabricação sob medida, atendendo com exatidão às mais variadas aplicações. Sua

estrutura é construída em perfil de alumínio, aço carbono, plástico industrial e etc.

Conforme o produto a ser movimentado, pode ser de:

Correias transportadoras

As correias são fabricadas de diferentes materiais, tais como, PVC - policloreto de

vinila, que permite boa flexibilidade; tecido de nylon que assegura alto torque; fios

compostos de fibra de vidro, quimicamente tratados, proporcionam estabilidade e

flexibilidade , resistindo a alta tração e choques pesados ou borracha sintética de

neoprene para resistir a ozônio, graxa, calor e luz solar.



Esteiras mecânicas

A plataforma das esteiras são metálicas ou termoplásticas. São modulares,

multiflexíveis, sua forma construtiva pode ser de rolos livres ou acionadas, de

correntes, de telas e de roldanas.



Esteiras flexíveis



Esteiras magnéticas



Calhas

Mesa rotativa



Cinta de Poliéster



Elementos e conjuntos mecânicos.

Acoplamentos

Acoplamento é um elemento de máquina que transmite momentos de rotação segundo

os princípios da forma e do atrito.

Princípios da forma

Princípios do atrito

Emprega-se o acoplamento quando se deseja transmitir um momento de rotação de

uma árvore motora a outro elemento de máquina situado coaxialmente a ele.

árvore

árvore



Princípio de atuação dos acoplamentos

O momento de rotação (Md) é o produto da força (F) pela distância (D), sendo

calculado pela fórmula:

Md = F . D

Para um mesmo momento de rotação a ser transmitido, a distância D é menor num

acoplamento pela forma do que num acoplamento por atrito, pois F precisa ser menor

para uma transmissão de força por atrito.

Acoplamento pela forma

Acoplamento por atrito



Classificação dos acoplamentos

Os acoplamentos classificam-se em permanentes e comutáveis. Os permanentes

atuam continuamente e dividem-se em rígidos e flexíveis.

Acoplamentos permanentes rígidos

Os mais empregados são as luvas de união que devem ser construídas de modo que

não apresentem saliências ou que estas estejam totalmente cobertas.

Para transmissão de grandes potências usam-se os acoplamentos de disco ou os de

pratos, os quais têm as superfícies de contato lisas ou dentadas.

As árvores dos acoplamentos rígidos devem ser alinhados precisamente, pois estes

elementos não conseguem compensar eventuais desalinhamentos ou flutuações.

O ajuste dos alojamentos dos parafusos deve ser feito com as partes montadas para

obter o melhor alinhamento possível.



Acoplamentos permanentes flexíveis

Esses elementos são empregados para tornar mais suave a transmissão do

movimento em árvores que tenham movimentos bruscos e quando não se pode

garantir um perfeito alinhamento entre as árvores.

Os acoplamentos flexíveis são construídos em forma articulada, em forma elástica ou

em forma articulada e elástica. Permitem a compensação até 6º de ângulo de torção e

deslocamento angular axial.

Principais tipos de acoplamentos flexíveis.

Acoplamento elástico de pinos

Os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha.



Acoplamento perflex

Os discos de acoplamento são unidos perifericamente por uma ligação de borracha

apertada por anéis de pressão.

Acoplamento elástico de garras

As garras, constituídas por prismas de

borracha, encaixam-se nas aberturas do

contradisco e transmitem o momento de

rotação.

Acoplamento elástico de fita de aço

Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas onde está montada uma grade

elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta

de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os cubos e as

tampas é preenchido com graxa.



Acoplamento de dentes arqueados

Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o que permite até

3º de desalinhamento angular. O anel dentado (peça transmissora do movimento)

possui duas carreiras de dentes que são separadas por uma saliência central.

Acoplamento flexível oldham

Permite a ligação de árvores com desalinhamento paralelo. Quando a peça central é

montada, seus ressaltos se encaixam nos rasgos das peças conectadas às árvores.

O formato desse acoplamento produz uma conexão flexível através da ação deslizante

da peça central.



Junta de articulação

É usada para transmissão de momentos de torção em casos de árvores que formarão

ângulo fixo ou variável durante o movimento.

A junta com articulação esférica, com ou

sem árvore telescópica, é empregada

para transmitir pequenos momentos de

torção.

Junta universal de velocidade constante (homocinética)

A junta de articulação mais conhecida

é a junta universal (ou junta cardan)

empregada para transmitir grandes

forças. Com apenas uma junta

universal o ângulo entre as árvores

não deve exceder a 15º. Para

inclinações até 25º, usam-se duas

juntas.



Acoplamentos comutáveis

Acoplamentos comutáveis transmitem força e movimento somente quando acionados,

isto é, obedecendo a um comando.

São mecanismos que operam segundo o princípio de atrito. Esses mecanismos

recebem os nomes de embreagens e de freios.

As embreagens, também chamadas fricções, fazem a conexão entre árvores. Elas

mantêm as árvores, motriz e comandada, à mesma velocidade angular.

Os freios têm as funções de regular, reduzir ou parar o movimento dos corpos.

Segundo o tipo de comando, existem os acoplamentos comutáveis manuais,

eletromagnéticos, hidráulicos, pneumáticos.

Embreagens

As embreagens conforme o tipo, podem ser acionadas, durante o movimento da

máquina ou com ela parada.

As formas mais comuns das embreagens

acionadas em repouso são o

acoplamento de garras e o acoplamento

de dentes, Geralmente, esses

acoplamentos são usados em aventais e

caixas de engrenagens de máquinas

ferramentas convencionais.



Principais tipos de embreagens acionadas em marcha.

• Embreagem de disco – Consiste em anéis planos apertados contra um disco feito

de material com alto coeficiente de atrito, para evitar o escorregamento quando a

potência é transmitida.

Normalmente a força é fornecida por uma ou mais molas e a embreagem é

desengatada por uma alavanca.

• Embreagem cônica – Possui duas superfícies de fricção cônicas, uma das quais

pode ser revestida com um material de alto coeficiente de atrito.

A capacidade de torque de uma embreagem cônica é maior que a de uma

embreagem de disco de mesmo diâmetro.

Sua capacidade de torque aumenta com o decréscimo do ângulo entre o cone e o

eixo. Esse ângulo não deve ser inferior a 8º para evitar o emperramento.



• Embreagem de disco para veículos

Consiste em uma placa, revestida com asbestos em ambos os lados, presa entre duas placas de aço quando a embreagem está acionada.

O disco de atrito é comprimido axialmente através do disco de compressão por

meio das molas sobre o volante.

Com o deslocamento do anel de grafite para a esquerda, o acoplamento é aliviado

e a alavanca, que se apóia sobre a cantoneira, descomprime o disco através dos

pinos. A ponta de árvore é centrada por uma bucha de deslizamento.



• Embreagem centrífuga – É utilizada quando o engate de uma árvore motora deve

ocorrer progressivamente e a uma rotação predeterminada.

• Embragem de disco para máquinas – A cobertura e o cubo têm rasgos para a

adaptação das lamelas de aço temperadas.

A compressão é feita pelo deslocamento da guia de engate, e as alavancas

angulares comprimem, assim, o pacote de lamelas.

A separação das lamelas é feita com o recuo da guia de engate por meio do molejo

próprio das lamelas opostas e onduladas.

Os pesos, por ação da força

centrífuga, empurram as

sapatas que, por sua vez,

completam a transmissão do

torque.



• Embreagem seca – É um tipo de embreagem centrífuga em que partículas de

metal, como granalhas de aço, são compactadas sob a ação de força centrífuga

produzida pela rotação.

• Embreagem de roda-livre ou unidirecional – Cada rolete está localizado em um

espaço em forma de cunha, entre as árvores interna e externa.

Em um sentido de giro, os roletes avançam e travam o conjunto impulsionando a

árvore conduzida.

No outro sentido, os roletes repousam na base da rampa e nenhum movimento é

transmitido.

A embreagem unidirecional é aplicada em transportadores inclinados como

conexão para árvores, para travar o carro a fim de evitar um movimento indesejado

para trás.

As partículas estão contidas em um

componente propulsor oco, dentro

do qual está também um disco,

ligado ao eixo acionado.

A força centrífuga comprime as

partículas contra o disco,

acionando o conjunto.



Os espaços entre as

pás são preenchidos

com óleo, que

circula nas pás

quando a árvore

motora gira.

Uma armadura, em forma de disco,

é impulsionada pela árvore motora

e pode mover-se axialmente contra

molas.

Uma bobina de campo, fixa ou livre

para girar com a árvore conduzida,

é energizada produzindo um

campo magnético que aciona a

embreagem.

• Embreagem eletromagnética – Neste tipo de embreagem, a árvore conduzida

possui uma flange com revestimento de atrito.

• Embreagem hidráulica – Neste caso, as árvores, motora e movida, carregam

impulsores com pás radiais.

A roda na árvore motora atua como uma bomba, e a roda na árvore movida atua

como uma turbina, de forma que a potência é transmitida, havendo sempre uma

perda de velocidade devido ao escorregamento.

A embreagem hidráulica tem aplicação em caixas de transmissão automática em

veículos.



Freios

São mecanismos que, para interromper um movimento, transformam energia cinética

em calor. Podem ter acionamento manual, hidráulico, pneumático, eletromagnético ou

automático.

Principais tipos de freios.

• Freio de duas sapatas

Neste caso, duas sapatas são mantidas em contato com o tambor através da ação

de uma mola que o impede de rodar.

Para liberar o tambor, aciona-se a alavanca de comando, que pode ser operada

manualmente, por um solenóide ou por um cilindro pneumático. Esse tipo de freio é

utilizado em elevadores.

• Freio a disco

É um freio em que um ou dois blocos segmentares, de material de fricção, são

forçados contra a superfície de um disco giratório.



Em automóveis, os blocos segmentares (ou pastilhas) são operados por pistões

hidráulicos.

Os freios a disco são menos propensos à fadiga (queda de eficiência operacional

em função do tempo de utilização) que os freios a tambor.

• Freio de sapata e tambor

O detalhe característico deste freio é uma sapata (ou parte de uma alavanca),

revestida com material de alto coeficiente de atrito, comprimida contra uma roda

giratória (ou tambor) ligada ao órgão a frear.

• Freio de sapatas internas ou freio a tambor

É um freio em que duas sapatas curvas são forçadas para fora, contra o interior da

borda de um tambor giratório.

As sapatas são revestidas com material de atrito, conhecido como lona de freio,

rebitado ou colado em sua superfície externa.



• Freio multidisco

Compõe-se de vários discos de atrito intercalados com discos de aço.

Os discos de aço giram em um eixo entalhado e os discos de atrito são fixados por

pinos. O freio atua por compressão axial dos discos.

Materiais para freios e embreagens

O material mais usado e geralmente mais satisfatório e econômico para tambores de

freios e embreagens é o ferro fundido. Embora o aço ao carbono, o aço inoxidável, o

metal monel e outros sejam usados em casos específicos.

As sapatas podem ser feitas em madeira ou com revestimento de couro, se as

temperaturas de trabalho forem baixas.

As sapatas de metal podem ter vida longa, porém o coeficiente de atrito é

relativamente baixo. Os metais sinterizados, base de cobre ou ferro com adição de

chumbo/estanho, e grafites/sílica, têm boas propriedades de desgaste e bons

coeficientes de atrito

O tecido de asbesto flexível é usado em sapatas rígidas. O asbesto, em várias formas,

é preferido por sua capacidade de atuar, em temperaturas altas, sem avarias.

Material t ºC µ P.kg/cm2

metal sobre metal 315 de 0,2 a 0,25 10

couro sobre metal ou madeira 65 de 0,3 a 0,4 1,05

asbesto composto com borracha sobre metal 200 de 0,3 a 0,4 5,3

asbesto tecido flexível sobre metal 260 de 0,35 a 0,45 3,5

asbesto flexível sobre metal em óleo 260 0,12

metal sinterizado sobre ferro fundido >200 de 0,2 a 0,4 28



Transmissão por polias e correias

Para transmitir potência de uma árvore à outra alguns dos elementos mais antigos e

mais usados são as correias e as polias.

As transmissões por correias e polias apresentam as seguintes vantagens:

• Possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência ao

desgaste e funcionamento silencioso;

• São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros.

Relação de transmissão (i)

É a relação entre o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus

diâmetros. A velocidade periférica (V) é a mesma para as duas rodas.

V1 = V2 �� π D1n1 = π D2n2

Onde:

D1 = Ø da polia menor

D2 = Ø da polia maior

n1 = número de voltas por minuto

(rpm) da polia menor

n2 = rpm da polia maior

Logo:

V1 = V2

π D1n1 = π D2n2

D1n1 = D2n2

2

1

nn

= 1

2

DD

= i



Transmissão por correia plana

Transmissão por correia em V

A correia em V é inteiriça, fabricada com secção transversal em forma de trapézio. É

feita de borracha revestida por lona e é formada no seu interior por cordonéis

vulcanizados para absorver as forças.

O emprego da correia em V é preferível ao da correia plana e possui as seguintes

características:

• Praticamente não tem deslizamento.

• Relação de transmissão até 10:1.

• Permite uma boa proximidade entre eixos. O limite é dado por p = D + 3/2h (D =

diâmetro da polia maior e h – altura da correia)

• A pressão nos flancos, em conseqüência do efeito de cunha, triplica.

• Partida com menor tensão prévia.

• Menor carga sobre os mancais.

• Emprego de até doze correias numa mesma polia.



Os perfis são normalizados e denominam-se formato A, B, C, D e E.

Perfil dos canais das polias

As polias em V têm suas dimensões normalizadas e são feitas com ângulos diferentes

conforme o tamanho.

Dimensões normalizadas para polias em V

Medidas em milímetros Perfil padrão

da correia Diâmetro externo

da polia (mm) Ângulo

do canal T S W Y Z H K X 75 a 170 34º

A acima de 170 38º

9,5 15 13 3 2 13 5 5

130 a 240 34º B

Acima de 240 38º 11,5 19 17 3 2 17 6,5 6,25

200 a 350 34º C

Acima de 350 38º 15,25 25,5 22,5 4 3 22 9,5 8,25

300 a 450 34º D

Acima de 450 38º 22 36,5 32 6 4,5 28 12,5 11

485 a 630 34º E

Acima de 630 38º 27,25 44,5 38,5 8 6 33 16 13



Relação de transmissão (i) para correias e polias em V

Uma vez que a velocidade (V) da correia é constante, a relação de transmissão está

em função dos diâmetros das polias.

Precauções na manutenção das correias em V

• Nunca trocar uma só correia num jogo. Se uma se quebrar ou se danificar, devem

ser trocadas todas.

• Nunca misturar, em um jogo, correias de marcas diferentes.

• Indicar, no pedido de compra, que se trata de jogo que trabalhará em paralelo.

• Verificar se os comprimentos das correias enquadram-se nas tolerâncias.

Variação de comprimento de correias (para trabalho em paralelo)

Comprimento

(mm)

Tolerância de fabricação

(mm)

Tolerância máxima de aplicação

(mm)

de 400 a 900 +14 -8 2

de 1000 a 1250 +20 -10 3

de 1300 a 2000 +25 -15 4

de 2100 a 2500 +30 -15 7,5

de 2600 a 4250 +40 -20 10



Transmissão por correia dentada

A correia dentada em união com a roda dentada correspondente permitem uma

transmissão de força sem deslizamento. As correias de qualidade têm no seu interior

vários cordonéis helicoidais de aço ou de fibra de vidro que suportam a carga e

impedem o alongamento. A força se transmite através dos flancos dos dentes e pode

chegar a 400N/cm2.

O perfil dos dentes pode ser trapezoidal ou semicircular, geralmente, são feitos com

módulos 6 ou 10.

As polias são fabricadas de metal sinterizado, metal leve ou ferro fundido.

A relação de transmissão (i) é dada por:

i =

menor polia da sulcos de número

maior polia dasulcos de número



Transmissão por correntes

Um ou vários eixos podem ser acionados através de corrente. A transmissão de

potência é feita pela forma através do engrenamento entre os dentes da engrenagem e

os elos da corrente; não ocorre o deslizamento.

É necessário para o funcionamento desse conjunto de transmissão que as

engrenagens estejam em um mesmo plano e os eixos paralelos entre si.

A transmissão por corrente normalmente é utilizada quando não se podem usar

correias por causa da umidade, vapores, óleos, etc. É, ainda, de muita utilidade para

transmissões entre eixos próximos, substituindo trens de engrenagens intermediárias.



Tipos de correntes

Corrente de rolos

É composta por elementos internos e externos, onde as talas são permanentemente

ligadas através de pinos e buchas; sobre as buchas são, ainda, colocados rolos.

Esta corrente é aplicada em transmissões, em movimentação e sustentação de

contrapeso e, com abas de adaptação, em transportadores; é fabricada em tipo

standard, médio e pesado.

Várias correntes podem

ser ligadas em paralelo,

formando corrente

múltipla; podem ser

montadas até 8

correntes em paralelo.

Fabricação das correntes

As talas são estampadas de

fitas de aço; os rolos e as

buchas são repuxados de

chapas de aço ou enrolados de

fitas de aço; os pinos são

cortados de arames de aço. As

peças prontas são,

separadamente, beneficiadas

ou temperadas para

aproximadamente 60 HRC.



Corrente de dentes

Nesse tipo de corrente há, sobre cada

pino articulado, várias talas dispostas

uma ao lado da outra, onde cada

segunda tala pertence ao próximo elo

da corrente

Dessa maneira, podem ser

construídas bem largas e muito

resistentes. Além disso, mesmo com o

desgaste, o passo fica, de elo a elo

vizinho, igual, pois entre eles não há

diferença.

Esta corrente permite transmitir rotações superiores às permitidas nas correntes de

rolos. É conhecida como corrente silenciosa. ("silent chain").

Corrente comum

Conhecida também por cadeia de elos, possui os elos formados de vergalhões

redondos soldados, podendo ter um vergalhão transversal para esforço. É usada em

talhas manuais, transportadores e em uma infinidade de aplicações.



Engrenagens para correntes

As engrenagens para correntes têm como medidas principais o número de dentes (Z),

o passo (p) e o diâmetro (d).

O passo é igual à corda medida sobre o diâmetro primitivo desde o centro de um vão

ao centro do vão consecutivo, porque a corrente se aplica sobre a roda em forma

poligonal.

O perfil dos dentes corresponde ao diâmetro dos

rolos da corrente e para que haja facilidade no

engrenamento, as laterais dos dentes são afiladas

e 10% mais estreitas que a corrente.



Engrenagens para correntes de dentes

As engrenagens para correntes de dentes têm dentes de flancos retos. O ângulo entre

os flancos, sobre os quais se apóia um elo de corrente, compreende 60º.

Os flancos dos dentes dos elos da corrente devem ser um pouco abaulados para evitar

um apoio de canto.

Fabricação das engrenagens

Os principais materiais para fabricação de engrenagens para correntes são: aço

laminado, aço fundido, ferro fundido e chapa de aço.

Os dentes são fresados, moldados por fundição ou estampados. Os cubos

eventualmente podem ser soldados e ligam-se aos eixos através de chavetas.



Transmissão por engrenagens

As engrenagens são elementos básicos na transmissão de potência entre árvores.

Elas permitem a redução ou aumento do momento torsor e rotação com mínimas

perdas de energia, por não deslizarem.

Tipos de engrenagens

Engrenagem cilíndrica de dentes retos

Engrenagem cilíndrica com dentes

oblíquos

Seus dentes formam um ângulo de 8 a

20º com o eixo da árvore. Os dentes

possuem o perfil da evolvente e

podem estar inclinados à direita ou à

esquerda.

Sempre engrenam vários dentes

simultaneamente, o que dá um

funcionamento suave e silencioso

podendo operar com velocidades

periféricas até 160m/s.

Os dentes são dispostos paralelamente entre si

e em relação ao eixo. É o tipo mais comum de

engrenagem e o de mais baixo custo.

É usada em transmissão que requer mudança

de posição das engrenagens em serviço, pois é

fácil de engatar. É mais empregada na

transmissão de baixa rotação do que na de alta

rotação, por causa do ruído que produz.



Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais

Os dentes são dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo.

Engrenagem cilíndrica com dentes internos

É usada em transmissão fixa de

rotações elevadas por ser

silenciosa devido a seus dentes

estarem em contato constante.

Tem, porém, uma componente

axial de força que deve ser

compensada pelo mancal ou

rolamento.

Serve para transmissão de

eixos paralelos entre si e

também para eixos que formam

um ângulo qualquer entre si

(normalmente 60 ou 90º).

É usada em transmissões

planetárias e comandos finais

de máquinas pesadas,

permitindo uma economia de

espaço e distribuição uniforme

da força. As duas rodas do

mesmo conjunto giram no

mesmo sentido.



Engrenagem cilíndrica com cremalheira

A cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com diâmetro primitivo

infinitamente grande. É usada para transformar movimento giratório em longitudinal.

Engrenagem cônica com dentes retos

É empregada quando as

árvores se cruzam; o

ângulo de intersecção é

geralmente 90º, podendo

ser menor ou maior.



Engrenagem cônica com dentes em espiral

Empregada quando o par de rodas cônicas deve transmitir grandes potências e girar

suavemente, pois com este formato de dentes consegue-se o engrenamento

simultâneo de dois dentes.

Parafuso sem-fim e engrenagem

côncava (coroa)

O parafuso sem-fim é uma

engrenagem helicoidal com

pequeno número (até 6) de dentes

(filetes).

O sem-fim e a coroa servem para

transmissão entre dois eixos per-

pendiculares entre si. São usados

quando se precisa obter grande

redução de velocidade e

conseqüente aumento de momento

torsor.



Sistemas de transmissão

Esses sistemas têm por fim transmitir o número de rotações da árvore motora à árvore

movida e, em muitos casos, também variar o número de rotações da árvore movida em

relação à motora.

Variador de velocidade

A variação de velocidade de forma escalonada é obtida por meio de várias polias de

diâmetros diferentes. Com isso, na troca de rotações é perdido um tempo com

desaceleração, parada, troca de posição das alavancas e nova aceleração.

O variador de velocidade elimina estes inconvenientes; funciona suavemente, sem

impactos, e pode ser preparado para adaptar-se automaticamente às condições de

trabalho exigidas.

O variador de velocidade pode transmitir potências de até 150kW, com um campo de

rotação de transmissão de 1:3 a 1:10.

A variação da velocidade em geral é executada com a máquina em movimento e com

baixa carga.

Tipos de variadores

Variador com transmissão por correia

A mudança gradual da rotação na transmissão por correia obtém-se variando o

diâmetro de contato da correia com as polias, cuja distância entre eixos pode

permanecer variável ou fixa.

Quando o ângulo de inclinação (γ)

dos filetes for menor que 5º, o

engrenamento é chamado de auto-

retenção. Isto significa que o parafuso

não pode ser acionado pela coroa.



Variador com distância variável entre eixos

Somente as semi-polias cônicas móveis podem aproximar-se ou afastar-se entre si,

determinando assim uma variação do diâmetro de contato e, desta forma, da relação

de transmissão mediante uma regulagem da distância entre os centros dos eixos, já

que a correia não pode variar seu comprimento.

Variador com distância fixa entre eixos

É constituído por dois pares de polia cônicas que deslizam sobre dois eixos paralelos,

de forma que, quando as polias de um par se aproximam, as do outro se separam.

A ação de uma mola obriga a

correia a posicionar-se sobre o

máximo diâmetro de contato

permitido pela separação dos

eixos e a estar sempre

tensionada.

Obtém-se, assim, uma variação

contínua da relação de transmissão,

enquanto varia o diâmetro de contato

da correia sobre os dois pares de

polia.



Variador por roda de fricção

Transmite o momento de giro por fricção entre duas árvores paralelas ou que se

cruzam a distâncias relativamente curtas. É construído em várias formas, a figura

abaixo mostra as mais comuns.



A força a ser transmitida é representada pelo produto entre a força normal

(perpendicular à tangente no ponto de contato) e o coeficiente de atrito µ, que depende

dos materiais das rodas, conforme a tabela abaixo.

Roda Guarnição µ

FoFo material sintético 0,3 – 0,4

FoFo couro 0,2 – 0,3

FoFo borracha 0,7 a 0,8

O rendimento do variador por roda de fricção está entre 0,8 e 0,9; é de baixo custo de

manutenção; precisa possuir mancais com alta resistência e está limitado a 400kW de

transmissão de potência.

Variador PIV

O variador PIV (parallel ideal verstellbar) é muito usado e funciona pelo mesmo

sistema que o variador com distância fixa entre eixos.



Variador de bolas

O variador de bolas (Wülfel-kopp) assemelha-se a um rolamento de esferas. As

árvores de acionamento e de saída estão alinhadas no centro e possuem nas

extremidades um disco cônico.

Esse discos se unem por atrito por meio das esferas, em número de três até oito,

distribuídas eqüidistantemente. Um anel de retenção, que gira juntamente com as

bolas, pressiona-se contra os discos cônicos.

As polias são ranhuradas e a transmissão é

feita por corrente composta por paletas que

se tocam ligeiramente no sentido

transversal e, com isso, se amoldam aos

diferentes passos das ranhuras das polias.

Isso permite que a transmissão seja pela

forma e não por atrito, não havendo,

portanto, deslizamento.



As bolas estão presas, de forma rotativa, a eixos que podem bascular mas não giram ao redor das árvores.

Esse eixos basculantes se guiam por sua extremidade quadrada, que se encaixa em ranhuras radiais nas tampas da carcaça. Os eixos têm, no extremo oposto ao

quadrado, ressaltos esféricos que engrenam em ranhuras inclinadas do anel de ajuste.

O anel de ajuste está alojado na carcaça para poder girar em torno do eixo horizontal do variador.

Quando acionada a alavanca de ajuste,

as ranhuras inclinadas deslocam os

eixos basculantes radialmente, mudando

o ponto de contato entre a bola e os

cones. Os pontos de contato têm uma

distância periférica diferente para cada

cone, o que permite uma relação de

transmissão de 1:3 até 3:1.



Variador PK

Possui uma árvore do induzido do motor elétrico um cone que pode mover-se

axialmente para efetuar o ajuste do número de rotações.

O cone entra em contato com um anel de rodagem que está unido a uma engrenagem

planetária que engrena em uma roda dentada central ajustada à árvore de saída.

A carcaça onde estão a roda planetária e a roda central realiza um movimento

pendular em redor do eixo de acionamento. Quando acionado o motor, o próprio peso

da carcaça oscilante, situada obliquamente à linha vertical, é necessário para iniciar a

transmissão de potência.

A pressão dos dentes entre as rodas dentadas exerce retroativamente uma força FR

sobre a carcaça oscilante que repercute entre o cone e o anel de rodagem como forma

de aperto FN. Com isso, produz-se a fricção necessária para a transmissão da

potência.

A carcaça oscilante atua regulando a força de aperto.

Nesse variador, a relação de alavanca entre o raio do anel de rodagem e o raio da

engrenagem planetária é escolhida de tal modo que assegure o funcionamento até a

ponta do cone, tendo em conta o coeficiente de atrito entre o cone e o anel de

rodagem.



É importante notar que o cone, o anel de acionamento e a roda planetária giram no

mesmo sentido.

Variação do número de velocidades.

Redutor de velocidade

É conhecido por redutor o conjunto de coroa e sem-fim ou de engrenagens

acondicionado em uma carcaça com sistema de lubrificação e destinado a reduzir a

velocidade.



Variador eletromagnético

É constituído basicamente por um ventilador de aço, que é acionado diretamente pelo

motor, um rotor, no qual está ligado o eixo de saída do variador, e uma bobina fixa de

campo.

Na medida em que se varia a excitação da bobina (por meio de um circuito eletrônico),

será provocado um aumento ou diminuição do fluxo magnético, que por sua vez altera

a força de arraste do rotor de saída, proporcionando assim um controle contínuo na

velocidade com aceleração suave.

O controle da velocidade se dá pelo escorregamento entre o eixo motriz e o eixo

movido, o que possibilita que o torque disponível à saída do variador seja praticamente

igual ao torque do motor.

A vantagem desse variador, sobre os variadores mecânicos, é a de não possuir peças

em contato físico, que pelo friccionamento desgastam-se ao transmitir o torque.

O variador eletromagnético, ainda, pode funcionar como freio dinâmico de absorção ou

embreagem.



Outros sistemas de transmissão

Transmissão planetária

É um sistema que compreende uma engrenagem central, chamada sol, ligada a um

eixo central e várias engrenagens satélite (ou planetárias) engrenadas e girando em

torno da engrenagem sol.

As engrenagens satélites são montadas no

porta-satélites que se apóia no eixo central.

Há ainda a engrenagem anelar, cujos

dentes se engatam aos das engrenagens

satélites.

Com esse sistema, podemos arranjar os elementos de modo a obter seis

possibilidades de movimento, conforme tabela abaixo.

Elemento

fixo Elemento acionador

Elemento acionado

Cálculo da redução

Observações

A S P S

S A + P gira no mesmo sentido de S, porém mais

devagar e com maior torque.

P S A SA

A gira em sentido contrário a s, e mais devagar e com maior torque.

S A P A A S +

P gira no mesmo sentido de A, porém mais devagar e com maior torque.

S P A S A

A+

A gira no mesmo sentido de P, porém mais depressa e com menor torque.

P A S AS

S gira em sentido contrário a A, e mais depressa com menor torque.

A P S A S

S+

S gira em sentido contrário a P, e mais depressa e com menor torque.

A – número de dentes da engrenagem anelar

S – número de dentes da engrenagem sol

P – porta-satélites



Elementos de transferência e movimentação

Macaco mecânico

Existem vários tipos e modelos de macaco mecânico. Os mais usados ficam dentro

dos seguintes parâmetros:

• Capacidade: 1,5 até 20t;

• Altura: 400 até 800mm;

• Peso: 12 até 75kg;

• Curso: entre 190 e 350mm;

• Relação de força: geralmente 5kg para cada tonelada levantada;

• Diâmetro da rosca: entre 35 e 90mm;

• Movimentos: até 4 sentidos.



Macaco hidráulico

Tipo Garrafa Tipo Jacaré



Talha

As talhas, devido ao seu largo uso no levantamento e deslocamento de carga, são

fabricadas em diversos modelos para proporcionarem versatilidade.

Talha simples manual

Os elementos básicos da talha são polias e a corda.



As talhas comuns possuem travamento automático em todas as posições.

A força Z para o levantamento de cargas é calculada em função do fator f e da força-

peso Q.

Números de roldanas Fator f

2

3

4

5

6

7

8

0,54

0,37

0,28

0,23

0,20

0,17

0,15

Exemplo

Qual a força para levantar a carga de 24000N (= 2,4t), com uma talha simples de 6

roldanas, e quantas pessoas são necessárias ?

Cada pessoa suporta ± 700N

Z = 0,20 . 24000N

Z = 4800N (unidade antiga = 0,48t)

x = N700N4800

x = 7 pessoas



Talha manual de trole

• Capacidade: até 20000N (= 2t)

• Elevação: motorizada

• Translação: manual

Talha elétrica de corrente

• Tipo: estacionária (fixa por parafusos ou

ganchos);

• Acionamento: motor de elevação acionado

por botoeira;

• Motor de elevação: com rotor e freios cônicos

que dispensam regulagem posterior;

• Proteção: contra sobrecarga e limitação de

curso alta e baixa.



Talha elétrica de trole

• Capacidade: modelo comum até 2t:

• Elevação: motorizada com proteção de

sobrecarga;

• Translação: motorizada com proteção de

fim de curso;

• Elementos de içamento: Cabo de Aço.

As talhas elétricas de trole apresentam várias alternativas de construção, dependendo

do fabricante e dos modelos oferecidos. De forma geral, podem chegar até 400N (40t).

Como há diversos tipos de talhas no mercado, devem-se considerar para uma escolha

correta:

• Peso das cargas que deverão ser movimentadas nas suas instalações;

• Altura de elevação da carga;

• Altura que será suspensa a talha;

• Velocidade de elevação requerida;

• Movimentação da carga – vertical ou também horizontal;

• Energia elétrica disponível;

• Condições de operação da talha (carga máxima, estado de solicitação,

funcionamento, etc).



Ponte rolante

A ponte rolante tem seus movimentos longitudinal, transversal e vertical motorizados.

Dependendo de seu tamanho e potência, tem os seus movimentos comandados por

um operador na cabina, ou por botoeira ao nível do piso.

O movimento longitudinal esquerdo ou direito é feito pelas rodas sobre os trilhos. O

transversal esquerdo ou direito é feito pelo carro sobre a ponte. O vertical ascendente

ou descendente é feito pelo enrolamento ou desenrolamento do cabo de aço ou

corrente.

A – movimento transversal B – movimento longitudinal C – movimento vertical

Os tipos de pontes rolantes variam em função dos fabricantes e são grandes opções

oferecidas. De forma geral, as pequenas têm uma potência de carga até 30000N (3t) e

as grandes podem chegar até 1200000N (120t).

As pontes rolantes podem ser montadas em pequenos vãos, de aproximadamente 8m,

até em grandes vãos que chegam a 30m.

Convencionou-se dividir as pontes em grupos, em função da capacidade de carga. O

grupo leve engloba as pontes de 30000 a 150000N (3 a 15t); o grupo médio, as de

200000 a 500000N )20 a 50t) e o grupo pesado, as de 500000 a 1200000N (50 a

120t).



Os grupos médios e pesados são equipados com gancho auxiliar no carro, que permite

maior versatilidade no levantamento da carga.

Pórtico e semipórtico

Pórticos e semipórticos são equipamentos de uma ou duas vigas, com ou sem trave

em balanço.

Possuem comando desde o piso, por botoeiras ou cabina, podendo esta ser fixa na

viga ou móvel junto ao carro.

As velocidades de elevação e translação são de acordo com as necessidades. Sua

capacidade de carga chega atingir 800kN e seu vão chega atingir 40m.

O pórtico, devido a seu tipo de construção, não precisa de nenhum apoio como o

semipórtico para ser montado, por isso é a solução ideal para o transporte de materiais

em espaços livres ou em prédios que não foram dimensionados para este fim.



O pórtico ou semipórtico deslocam-se longitudinalmente sobre trilhos, à esquerda ou à

direita. Transversalmente, à esquerda ou à direita, sobre a ponte e, verticalmente,

ascendente ou descendente, através do enrolamento dos cabos de aço.



Guindaste

Guindaste é um equipamento de elevação e transporte de carga, fabricado para várias

aplicações.

Tipos de guindastes



Observação

Em comparação com a ponte rolante e com o pórtico rolante, a carga máxima

suportada pelo guindaste é menor, por causa do braço livre.



Corrente

As correntes são importantes elementos de elevação de cargas.

Corrente de aço redondo de elo curto soldado

Características:

• Boa flexibilidade;

• Preço baixo;

• Alta resistência mecânica;

• Necessidade de pequenos diâmetros

das polias;

• Pouca elasticidade

• Peso elevado;

• Sensibilidade e choque e a sobrecarga;

• Vida útil limitada.

A carga em função do ângulo entre as duas pernas das correntes de aço, há uma

perda em função de posição de içamento da carga.

O coeficiente de segurança para correntes é normalmente quatro.

Exemplo: diâmetro do elo 10mm

carga de trabalho 9,4kN

carga de ruptura 9,4kN . 4 = 37,6kN

Cabo de aço

O cabo de aço é formado por vários cabos menores chamados pernas, torcidos sobre

um núcleo chamado alma.



A alma pode ser de fibra ou de aço. A alma de aço pode ser formada por uma perna ou

por cabo independente. Um cabo com alma de aço apresenta um aumento de 7,5% na

resistência à tração e de 10% no peso por metro, em relação a um cabo com alma de

fibra de mesma bitola e construção.

A torção do cabo pode ser regular ou longa, à esquerda ou à direita.

No cabo de torção regular, os fios de cada perna são torcidos no sentido oposto ao das

próprias pernas, e no cabo de torção longa, no mesmo sentido das pernas.

Com isso, a torção longa aumenta a resistência à abrasão e à flexibilidade do cabo, e a

torção regular confere-lhe maior estabilidade.



Cargas e fatores de segurança

A carga de um cabo de uso geral, especialmente quando ele é movimentado, não

deve, via de regra, exceder a um quinto de sua carga de ruptura efetiva.

Aplicação Fatores de segurança

Cabo e cordoalha estática 3 a 4

Cabo para tração no sentido horizontal 4 a 5

Guincho 5

Pá, guindaste, escavadeira 5

Ponte rolante 6 a 8

Talha elétrica e outras 7

Laço (sling) 5 a 6

Elevador de baixa velocidade 8 a 10

Elevador de alta velocidade 10 a 12

A carga de ruptura diminui aproximadamente 10% ao se fazer um laço (sling).

Escolha da composição de um cabo de aço

A flexibilidade de um cabo está em proporção inversa ao diâmetro de seus arames

exteriores, e a resistência à abrasão é diretamente proporcional a esse diâmetro.

Assim, deve-se escolher uma composição com arames finos, quando prevalece nas

solicitações de trabalho o esforço à fadiga de dobramento, e uma composição de

arames exteriores mais grossos, quando as condições de trabalho exigem grande

resistência à abrasão.

Os cabos de aço necessitam de acessórios para prenderem tecnicamente suas

extremidades, evitando seu desfiamento e conseqüente rompimento.

Uniões roscadas



Garras

As garras são dispositivos especiais de auto-aperto ou vácuo, apropriadas para

elevação e transporte de chapas.

Garras

Amarração de carga

Amarração de carga com corda

Os nós a serem realizados devem apertar e travar cordas durante a manobra e,

entretanto, devem ser fáceis de serem desamarrados.



Os nós são o resultado da combinação de anéis ou meio-anéis, cujo deslizamento é

impedido pela pressão da corda esticada sobre a corda não esticada.

Tipos de nós



Balanço

Os tipos de balanços existentes são normalmente projetados para atender a trabalhos

constantes de elevação e deslocação de peças compridas (barras, tubos, perfilados,

etc.).

Eles apresentam a vantagem de manter um perfeito equilíbrio da carga dentro de um

sistema seriado de trabalho.

Balanço

A figura a seguir mostra a utilização de uma corda sem fim, com costura e dois tipos de

corte duplo e com espaçador de madeira para manter o nó da carga aberto.

O nó tem a grande função de travar a carga no momento do transporte.



Amarração de carga com corrente

A corrente apresenta a vantagem de ser mais resistente que a corda, mas, por outro

lado, ela é mais escorregadia e mais agressiva com a carga.

A figura a seguir mostra uma carga pesada levantada com duas lingas de corrente e

com proteção no ponto de agarramento.

A figura a seguir mostra a possibilidade de se formar também, com corrente sem fim,

um nó de segurança em gancho simples e uma amarração com corrente aberta, em

gancho duplo e proteção nos cantos.

As figuras a seguir mostram que a utilização das correntes geralmente é acompanhada

de utensílios como garras, argolas, balanços, etc. tais utensílios facilitam o

agarramento e evitam deslizamentos e agressões à carga.



As figuras a seguir mostram a necessidade do uso de calços nos cantos das cargas.



Amarração de carga com cabo de aço

O cabo de aço antes de ser usado na amarração de carga, necessita de uma

preparação que lhe proteja de desfiamento, esmagamento, etc.

É desaconselhável qualquer tipo de nó ou dobra. O cabo de aço é normalmente

utilizado enrolado nos tambores das talhas, pontes rolantes e pórticos. Na amarração

de carga, ele pode ser usado com gancho corrediço ou com laçadas sem cantos vivos.



Cintas Cinta de poliester para transporte. Resistentes e duráveis, permitem o mais fácil e rápido manuseio de materiais eliminando danos que são ocasionados frequentemente pelo manuseio não adequado. Fabricados em nylon ou poliéster, com seu formato antideslizante, mantém a carga com total firmeza e segurança, seja qual for a movimentação de carga.

JBO

BNO

FCPP

Movimentação de carga

A movimentação de carga por meio de talha, ponte rolante ou pórtico é precedida pela

fixação de um cabo na carga e amarração da carga no gancho.

Condições a respeitar

A linha vertical configurada pela corrente de talha deve passar pelo centro de

gravidade da carga e cair no interior do polígono formado pelos cabos ou pelas cordas.



Método geral de movimentação

Trazer a talha acima da carga; verificar, lendo as informações que figuram na talha, se

sua força é suficiente.

Escolher o cabo; proceder á fixação e à amarração; caso necessário, fixar na carga um

cabo que permitirá orientá-la convenientemente em certos momentos da manobra.

Levantar muito lentamente a carga até 0,20m do solo por meio da talha. Controlar o

comportamento dos cabos e da amarração, assim como a proteção da carga.

A carga, bem equilibrada, deve manter-se na horizontal; caso contrário, descer o

conjunto e fazer as correções necessárias.

Levantar a carga até a altura desejada, transportá-la e pousá-la lentamente. Em

nenhum caso, a carga deve ter movimento de oscilação, que provocaria no cabo um

esforço excessivo e poderia causar sua ruptura.

Ao usar vários cabos (ou pernas), seu comprimento deve ser suficiente para ter

α = 30º. Cada um é disposto de modo que a carga não possa deslizar, desequilibrar-se

e provocar a ruptura do cabo em conseqüência de sobrecarga local. Caso a amarração

comporte nós, estes não devem nem deslizar, nem se desapertar durante a manobra.

No levantamento com uma perna, o esforço F suportado pelo cabo pode ser calculado

aproximadamente através da seguinte fórmula:

F ≅ P . 10 (N)

Exemplo

P = 2000Kg → P = 20000N



No levantamento com duas pernas paralelas, F1 e F2 podem ser calculadas com as

seguintes fórmulas:

F1 = L

l . P 1 F2 = L

l . P 2

Exemplos

P = 2000Kg = 20000N P = 2000Kg = 20000N

l1 = 300mm l2 = 700mm

L = 1000mm L = 1000mm

F1 = L

l . P 1 F2 = L

l . P 2

F1 = 1000mm

300mm . N20000 F2 =

1000mm700mm . N20000

F1 = 6000N F2 = 14000N



No levantamento com duas pernas oblíquas, os esforços F3 e F4 suportados pelos

respectivos cabos podem ser calculados com as seguintes fórmulas:

F3 = 1 cos

F1

α F4 =

2 cosF2

α

P = 2000Kg P = 2000Kg L1 = 300mm l2 = 700mm L = 1000mm L = 1000mm α = 14º α = 30º

F3 = 1

1

cosF

α F4 =

2

2

cosF

α

F3 = 1cos

6000α

F4 = 2cosN14000

α

F3 = 97030,0

N6000 F4 =

86603,0N14000

F3 = 6183N F4 = 16165N



Segurança

Nos trabalho industriais, é comum o transporte de cargas pesadas, durante o processo

de fabricação e montagem.

Para tanto, a empresa utiliza equipamentos especialmente projetados para essa

finalidade.

Compete ao operador usar esse equipamento com responsabilidade e bom senso,

porque o menor imprevisto pode trazer conseqüências graves aos equipamentos,

cargas e pessoas.

A seguir, recomenda-se alguns cuidados de caráter geral:

• Elementos de amarração (cabo de aço, corrente, gancho, cinta, etc.) devem ser

dimensionados com bastante segurança.

• Operador deve verificar no momento da utilização a qualidade dos elementos de

transporte e eliminar os danificados.

• Nunca aplicar os elementos de transporte sem conhecer o peso da carga.

• Evitar ângulos muito abertos nos cabos de amarração.

• Proteger os cantos das cargas e colocar espaçadores quando for necessário.

• Peças soltas da carga devem se retiradas ou fixadas de tal maneira que não caiam.

• Não subir na carga com a intenção de contrabalanceá-la.

• Não ficar em baixo de cargas suspensas.



Cuidados no uso de correntes

O metal das correntes oxida-se e endurece; os elos desgastam-se.

Cada corrente, identificada por um número e carga máxima indicados no anel ou no

gancho, deve ser recozida semestralmente e invertida quando todo o seu comprimento

não for utilizado. Os elos gastos devem ser trocados.

As correntes não utilizadas devem ser untadas com graxas e suspensas.

Sob condições desfavoráveis, as correntes não podem ser submetidas a cargas

máximas.

Sobrecarga ou solavancos podem provocar prolongamento dos elos. Quando isso

ocorre, as correntes não podem ser usadas.

Devem-se verificar periodicamente as correntes.

Se houver diminuição de 20% do

diâmetro do corpo do elo nos

pontos de atrito, significa que a

corrente terminou sua vida útil e

deve ser substituída.



Cuidados no uso de cabos de aço

Os fios de aço dos cabos oxidam-se e quebram-se. Portanto, os cabos são untados

com graxa e, em seguida, enrolados num tambor com grande diâmetro, evitando a

formação de anéis que iniciam a ruptura dos fios.

Do mesmo modo que nas cordas, uma proteção em cada extremidade impede a

distorção do cabo.

O cabo de aço deve ser trocado quando, num comprimento igual a trinta vezes o seu

diâmetro, 10% dos arames estejam quebrados, ou quando apresentarem deformações

no perfil.

O cabo de aço só deve ser usado quando o trabalho a ser realizado o recomenda.

Nunca se deve utilizar o cabo acima das solicitações máximas permitidas.

O cabo deve ser examinado antes e após o uso. Em caso de dúvida quanto ao seu

estado, o melhor é eliminá-lo.



Cuidados no uso de pontes rolantes

Das máquinas de transporte interno, a operação mais complexa é a da ponte rolante

com operador. Todas as recomendações aqui expostas servem para operação da

ponte rolante e parte delas para a utilização de talhas, pórticos e guinchos.

O uso da ponte rolante está sujeito a acidentes a acidentes que somente o

conhecimento, o bom senso e o cuidado podem evitar.

O uso da ponte rolante está sujeito a acidentes que somente o conhecimento, o bom

senso e o cuidado podem evitar.

É impossível prever certas condições inseguras de operação, devendo permanecer,

portanto, com responsabilidade do operador, antecipar e evitar quaisquer condições de

insegurança.

São requisitos principais e necessários para um operador de pontes rolantes:

• Estar devidamente treinado e autorizado a manusear o equipamento de maneira

segura.

• Estar em boas condições de saúde.

• Manter-se sempre calmo e atento.

• Evitar problemas que não fazem parte do seu trabalho, procurando o encarregado

em caso de dúvidas.

• Ter consciência da responsabilidade que lhe foi atribuída em relação ao trabalho,

ao equipamento e aos colegas.

• Conhecer a capacidade e limitações da ponte rolante e acessórios.

• Conhecer o código de sinais convencionais.

O operador de ponte rolante deve:

• Verificar se:

− a sirene está funcionando perfeitamente;

− os cabos não estão apresentando ruptura ou arames soltos;

− os ganchos não estão com abertura excessiva ou com trincas.

− o freio da ponte, em movimento, está funcionando perfeitamente;

− a chave-limite está funcionando, levando para isso o gancho até ela.

• Colocar o trole exatamente sobre a carga antes de acionar o guincho, evitando o

balanço da lingada.

• Não movimentar a ponte ou o trole enquanto a carga estiver no piso.



• Deixar no mínimo três voltas de cabo de aço no dromo, quando for necessário que

este continue se soltando após o gancho ter tocado o piso.

• Ao levantar o gancho, com ou sem carga, prestar especial atenção para que a

chave-limite não seja atingida.

• Não levantar carga além da capacidade dos estropos, correntes ou cabos de aço.

• Levantar a carga a uma altura suficiente, para não atingir homens ou equipamentos

no piso.

• Evitar transportar carga sobre os homens do piso. Usar a buzina, para avisá-lo de

sua aproximação.

• Não aplicar reversão ao motor antes de pará-lo totalmente, salvo em caso de

emergência para evitar acidentes.

• Nunca tentar reparar o equipamento elétrico ou fazer quaisquer serviços de

manutenção em sua ponte. Em caso de defeitos, comunicar ao encarregado.

• Não aplicar bruscamente o freio de pé. Os calos das rodas resultam da patinação

da ponte.

• Ao levantar qualquer carga próxima à capacidade nominal da ponte, elevá-la

alguns centímetros e testar os freios do gancho antes do levantamento completo.

O balanço da carga

O balanço da carga é resultado da conexão

flexível entre a ponte e a carga (cabo de aço

da ponte).

Quando se liga o motor da ponte, ela

imediatamente se movimenta, porém a carga

fica ligeiramente para trás, com o cabo

formando um ângulo com a perpendicular.

O mesmo acontece quando a ponte tem sua marcha diminuída, sendo que, nesse

caso, o impulso da carga exerce um puxão na ponte.



Um operador experimentado sabe aproveitar esse balanço avançado da carga, para

evitar que o gancho sofra um impulso, quando a ponte estiver plenamente parada.

Em lugar de permitir que a carga passe do ponto em que vai ser descarregada e

depois volte atrás até atingir o prumo, o operador deve parar a ponte antes do local de

descarga e, quando a carga balançar, acelerá-la rapidamente para frente,

acompanhando o balanço da carga, de maneira que tanto a ponte como a carga

possam ter seus movimentos simultaneamente interrompidos quando atingirem o local

de descarga.



Fluxogramas

Fluxograma do processo

O fluxograma tem por objetivo apresentar, de forma gráfica, a seqüência de

determinado processo. Através dele, é possível determinar-se os pontos de entrave,

gargalos e pontos prováveis de ocorrência de problema. É uma ferramenta a ser

utilizada quando se necessita identificar desvios em qualquer processo, quer seja de

um produto ou serviço.

Para interpretar ou construir um fluxograma, é preciso identificar o significado dos

símbolos que nele aparece. Os símbolos mais usuais são os seguintes:



Observe o exemplo, a seguir, onde temos um fluxograma simples contendo alguns

símbolos.

O fluxograma tem sido utilizado também para o treinamento e integração de

funcionários novos em empresas, de forma a poder situá-lo dentro do processo,

identificando cada uma das etapas pelo qual o produto ou serviço se desenvolve.

Como o fluxograma é constituído através de símbolos, é fácil visualizar cada etapa do

processo e detectar os ciclos de trabalho, assim como os desvios no processo.

Fase do processo



Construção do Fluxograma

A construção do fluxograma não obedece regras pré-definidas, no entanto, ele deve

descrever o processo de forma fiel.

1. Desenhar o fluxograma da situação atual do processo.

2. Desenhar o fluxograma de como deveria ser a seqüência das etapas do processo,

se não houvesse problemas.

3. Comprar os dois fluxogramas para verificar os desvios e, conseqüentemente,

atacar os problemas.

Observação

Nesta fase, envolver as pessoas que atuam no processo, pois elas poderão contribuir

dando informações importantes.



SISTEMA DE ESPECTOMETRIA



METODOLOGIA DE RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS

S N

S

N

S S

N N

N

S

A COISA FUNCIONA?

VOCÊ MEXEU NELA?

VAI ESTOURAR

NA SUA MÃO ?

SEU IDIOTA!

ALGUEM SABE?

NÃO MEXA!

ENTÃO VOCÊ É UM POBRE INFELIZ!

VOCÊ PODE CULPAR OUTRA

PESSOA ?

ENTÃO, NÃO HÁ PROBLEMA!

FINJA QUE NÃO VIU



FERRAMENTAS DERIVADAS DAS NOVAS ESTRUTURAS DOS SISTEMAS DE

PRODUÇÃO

• CÍRCULOS DE QUALIDADE: Organização da mão de obra em pequenos grupos

tornando os participantes ativos da produção da qualidade.

• JIDOKA (autonomação) : Auto-gerenciamento do próprio trabalho. Permite a ação

do homem na automação, evitando as causas das anormalidades e suas

conseqüências.

• QUALIDADE NA ORIGEM: Mecanismo que visa produzir a qualidade logo no

primeiro esforço de produção, durante a execução do processo. Trata-se da

ferramenta que deu origem a “Produção da qualidade” em substituição ao simples

“controle ou avaliação”.

• DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO ( gráfico da espinha de peixe): Ilustra as

causas principais de uma ação, para as quais convergem sub-causas, levando ao

sintoma, resultado ou efeito final de todo o processo. O diagrama permite a

visualização da relação entre as causas e os efeitos delas decorrentes.

resistência Quebra de uma peça

materiais

métodos

mão de obra

equipamentos

layout

erros

desgaste



Classificação de processos industriais

Introdução

A automação de processos industriais está expandindo tanto o campo de ação quanto

o uso de sistemas de instrumentação de controle automático das variáveis encontradas

na indústria e outros meios de processamento. Construir, operar, manter e calibrar vêm

mostrando as largas exigências industriais como uma parte vital da economia nacional.

Esse crescimento tem realçado a necessidade de pessoal mais técnico.

Você já reparou que a automação faz parte do dia-a-dia do homem moderno? Pela

manhã, o rádio-relógio automaticamente dispara o alarme para acordá-lo e começa a

dar as notícias do dia. Nessa mesma hora, alguém esquenta o pão para o café da

manhã numa torradeira elétrica, ajustando o tempo de aquecimento. Na sala, uma

criança liga o micro-computador, que havia sido programado para gravar seu

programa infantil predileto da tarde anterior.

Esses simples fatos evidenciam como a automação faz parte da vida cotidiana.

Conceito

Automação é um sistema de equipamentos eletrônicos e/ou mecânicos que controlam

seu próprio funcionamento, a mínima intervenção do homem.

Automação é diferente de mecanização. A mecanização consiste simplesmente no

uso de máquinas para realizar um trabalho, substituindo assim o esforço físico do

homem. Já a automação possibilita fazer um trabalho por meio de máquinas

controladas automaticamente, capazes de se regularem sozinhas.



Desenvolvimento da automação

As primeiras iniciativas do homem para mecanizar atividades manuais ocorreram na

pré-história. Invenções como a roda, o moinho movido por vento ou força animal e as

rodas d’água demonstram a criatividade do homem para poupar esforço.

Porém, a automação só ganhou destaque na sociedade quando o sistema de

produção agrário e artesanal transformou-se em industrial, a partir da segunda metade

do século XVIII, inicialmente na Inglaterra.

Os sistemas inteiramente automáticos surgiram no início do século XX. Entretanto,

bem antes disso foram inventados dispositivos simples e semi-automáticos.

Devido à necessidade de aumentar a produção e a produtividade, surgiu uma série de

inovações tecnológicas:

• máquinas modernas, capazes de produzir com maior precisão e rapidez em relação

ao trabalho feito à mão;

• utilização de fontes alternativas de energia, como o vapor, inicialmente aplicada a

máquinas em substituição às energias hidráulica e muscular.

Por volta de 1788, James Watt desenvolveu um mecanismo de regulagem do fluxo de

vapor em máquinas. Isto pode ser considerado um dos primeiros sistemas de controle

com realimentação. O regulador consistia num eixo vertical com dois braços próximos

ao topo, tendo em cada extremidade uma bola pesada. Com isso, a máquina

funcionava de modo a se regular sozinha, automaticamente, por meio de um laço de

realimentação.

A partir de 1870, também a energia elétrica passou a ser utilizada e a estimular

indústrias como a do aço, a química e a de máquinas-ferramenta. O setor de

transportes progrediu bastante graças à expansão das estradas de ferro e a indústria

naval.



A origem do computador está relacionada à necessidade de automatizar cálculos,

evidenciada inicialmente no uso de ábacos pelos babilônios, entre 2000 e 3000 a.C.

O marco seguinte foi à invenção da régua de cálculo e, posteriormente, da máquina

aritmética, que efetuava somas e subtrações por transmissões de engrenagens.

George Boole desenvolveu a álgebra booleana, que contém os princípios binários,

posteriormente aplicados às operações internas de computadores.

Em 1880, Herman Hollerith criou um novo método, baseado na utilização de cartões

perfurados, para automatizar algumas tarefas de tabulação do censo norte-americano.

Os resultados do censo, que antes demoravam mais de dez anos para serem

tabulados, foram obtidos em apenas seis semanas! O êxito intensificou o uso desta

máquina que, por sua vez, norteou a criação da máquina IBM, bastante parecida com

o computador.

Em 1946, foi desenvolvido o primeiro computador de grande porte, completamente

eletrônico. O Eniac, como foi chamado, ocupava mais de 180 m² e pesava 30 t.

Funcionava com válvulas e relês que consumiam 150.000 W para realizar cerca de

5.000 cálculos aritméticos por segundo. Esta invenção caracterizou o que seria a

primeira geração de computadores, que utilizava tecnologia de válvulas eletrônicas.

A segunda geração de computadores é marcada pelo uso de transistores (1952).

Estes componentes não precisam se aquecer para funcionar, consomem menos

energia e são mais confiáveis. Seu tamanho era cem vezes menor que o de uma

válvula, permitindo que os computadores ocupassem menos espaço.

Com o desenvolvimento tecnológico, foi possível colocar milhares de transistores

numa pastilha de silício de 1 cm², o que resultou no circuito integrado (CI). Os CIs

deram origem à terceira geração de computadores, com redução significativa de

tamanho e aumento da capacidade de processamento.

Em 1975, surgiram os circuitos integrados em escala muito grande (VLSI). Os

chamados chips constituíram a quarta geração de computadores. Foram então criados

os computadores pessoais, de tamanho reduzido e baixo custo de fabricação.

Para se ter idéia do nível de desenvolvimento desses computadores nos últimos

quarenta anos, enquanto o Eniac fazia apenas 5 mil cálculos por segundo, um chip

atual faz 50 milhões de cálculos no mesmo tempo.

No século XX, a tecnologia da automação passou a contar com computadores,

servomecanismos e controladores programáveis.

O computador é o alicerce de toda a tecnologia da automação contemporânea.



Por exemplo, ao entrarmos num banco para retirar um simples extrato somos

obrigados a interagir com um computador. Passamos o cartão magnético, informamos

nossa senha e em poucos segundos obtemos a movimentação bancária impressa.

Voltando a 1948, o americano John T. Parsons desenvolveu um método de emprego

de cartões perfurados com informações para controlar os movimentos de uma

máquina-ferramenta. Demonstrado o invento, a Força Aérea patrocinou uma série de

projetos de pesquisa, coordenado pelo laboratório de servomecanismos do Instituto

Tecnológico de Massachusetts (MIT). Poucos anos depois, o MIT desenvolveu um

protótipo de uma fresadora com três eixos dotados de servomecanismos de posição.

A partir desta época, fabricantes de máquinas-ferramenta começaram a desenvolver

projetos particulares.

Essa atividade deu origem ao comando numérico, que implementou uma forma

programável de automação com processo controlado por números, letras ou símbolos.

Com esse equipamento, o MIT desenvolveu uma linguagem de programação que

auxilia a entrada de comandos de trajetórias de ferramentas na máquina. Trata-se da

linguagem APT (do inglês, Automatically Programmed Tools, ou “Ferramentas

Programadas Automaticamente”).

Os robôs (do tcheco robota, que significa “escravo, trabalho forçado”) substituíram a

mão-de-obra no transporte de materiais e em atividades perigosas. O robô

programável foi projetado em 1954 pelo americano George Devol, que mais tarde

fundou a fábrica de robôs Unimation. Poucos anos depois, a GM instalou robôs em

sua linha de produção para soldagem de carrocerias.

Ainda nos anos 50, surge a idéia da computação gráfica interativa: forma de entrada

de dados por meio de símbolos gráficos com respostas em tempo real. O MIT produziu

figuras simples por meio da interface de tubo de raios catódicos (idêntico ao tubo de

imagem de um televisor) com um computador. Em 1959, a GM começou a explorar a

computação gráfica.



A década de 1960 foi o período mais crítico das pesquisas na área de computação

gráfica interativa. Na época, o grande passo da pesquisa foi o desenvolvimento do

sistema sketchpad, que tornou possível criar desenhos e alterações de objetos de

maneira interativa, num tubo de raios catódicos.

No início dos anos 60, o termo CAD (do inglês Computer Aided Design ou “Desenho

Auxiliado por Computador”) começou a ser utilizado para indicar os sistemas gráficos

orientados para desenho.

Nos anos 70, as pesquisas desenvolvidas na década anterior começaram a dar frutos.

Setores governamentais e industriais passaram a reconhecer a importância da

computação gráfica como forma de aumentar a produtividade.

Na década de 1980, as pesquisas visaram à integração e/ou automatização dos

diversos elementos de projeto e manufatura com o objetivo de criar a fábrica do futuro.

O foco das pesquisas foi expandir os sistemas CAD/CAM (Desenho e Manufatura

Auxiliados por Computador). Desenvolveu-se também o modelamento geométrico

tridimensional com mais aplicações de engenharia (CAE – Engenharia Auxiliada por

Computador). Alguns exemplos dessas aplicações são a análise e simulação de

mecanismos, o projeto e análise de injeção de moldes e a aplicação do método dos

elementos finitos.

Hoje, os conceitos de integração total do ambiente produtivo com o uso dos sistemas

de comunicação de dados e novas técnicas de gerenciamento estão se disseminando

rapidamente. O CIM (Manufatura Integrada por Computador) já é uma realidade.

Componentes da automação

A maioria dos sistemas modernos de automação, como os utilizados nas indústrias

automobilística e petroquímica e nos supermercados, é extremamente complexa e

requer muitos ciclos de realimentação.

Cada sistema de automação compõe-se de cinco elementos:

• acionamento: provê o sistema de energia para atingir determinado objetivo. É o

caso dos motores elétricos, cilindro hidráulico etc.;

• sensoriamento: mede o desempenho do sistema de automação ou uma

propriedade particular de algum de seus componentes. Exemplos: termopares para

medição de temperatura e encoders para medição de velocidade;

• controle: utiliza a informação dos sensores para regular o acionamento. Por

exemplo, para manter o nível de água num reservatório, usamos um controlador de

fluxo que abre ou fecha uma válvula, de acordo com o consumo. Mesmo um robô

requer um controlador, para acionar o motor elétrico que o movimenta;



• comparador ou elemento de decisão: compara os valores medidos com valores

preestabelecidos e toma a decisão de quando atuar no sistema. Como exemplos,

podemos citar os termostatos e os programas de computadores;

• programas: contêm informações de processo e permitem controlar as interações

entre os diversos componentes.

Programas: também chamados softwares, são conjuntos de instruções lógicas,

seqüencialmente organizadas. Indicam ao controlador ou ao computador o que fazer.

Classificação

A automação pode ser classificada de acordo com suas diversas áreas de aplicação.

Por exemplo: automação bancária, comercial, industrial, agrícola, de comunicações,

transportes.

A automação industrial pode ser desdobrada em automação de planejamento, de

projeto, de produção.

Essa automação pode ser classificada também quanto ao grau de flexibilidade.

A flexibilidade de um sistema de automação depende do tipo e da quantidade do

produto desejado. Isto significa que quanto mais variados forem os produtos e menor a

sua quantidade, mais flexível será o sistema de automação.



O quadro a seguir apresenta uma classificação de tipos de processo e de produção e

respectivos sistemas de produção.

Categoria Descrição

Processo contínuo

Sistema de produção contínua de grandes

quantidades de produto.

Exemplo: siderurgia, refinarias e indústrias

químicas.

Produção em massa (seriada)

Sistema de produção de um produto com pouca

variação.

Exemplo: automóveis e eletrodomésticos.

Produção em lotes

Sistema de produção de uma quantidade média

de um produto que pode ser repetido

periodicamente.

Exemplo: livros e roupas.

Produção individualizada

(ferramenta)

Sistema de produção freqüente de cada tipo de

produto, em pouca quantidade.

Exemplo: protótipos, ferramentas e dispositivos.

Aplicações da automação

Para fixar os conceitos até aqui explicados, damos a seguir o exemplo de um sistema

automático de controle de fluxo de pessoas em academias de ginástica.

Este sistema tem um leitor óptico laser e um computador digital de alto desempenho.

Quando um associado quer utilizar a academia, passa um cartão pessoal, com um

código de barras, pelo leitor óptico (elemento sensor). O dado de entrada é convertido

em sinais elétricos e enviado ao computador. O cliente é identificado (programa). Caso

sua situação esteja em ordem (pagamento de mensalidades, exame médico etc.), o

computador envia um sinal para liberação da catraca (elemento de acionamento) e em

seguida registra a ocorrência num banco de dados, para consultas posteriores.



Outras aplicações

O desenvolvimento de elementos sensores cada vez mais poderosos e o baixo custo

do hardware computacional vêm possibilitando aplicar a automação numa vasta gama

de equipamentos e sistemas. Por exemplo:

Produtos de consumo

• Eletroeletrônicos, como DVD, televisores e microcomputadores.

• Carros com sistemas de injeção microprocessada, que aumentam o desempenho e

reduzem o consumo conforme o combustível. (Flex-Power)

Indústrias mecânicas

• Robôs controlados por computador.

• CAD/CAM, que integra ambientes de projeto e manufatura.

• CNC. (Torno, Fresadora, Retificadora, Injetora de plástico.)

Bancos

• Caixas automáticos.

• Guarda volume.

Comunicações

• Chaveamento de chamadas telefônicas.

• Comunicações via satélite.

• Telefonia celular.

• Correios.

Transportes

• Controle de tráfego de veículos.

• Sistemas de radar.

• Pilotos automáticos.

• Sistemas automáticos de segurança.

Medicina

• Diagnóstico e exames.



Processos contínuos

Introdução

Todas as tecnologias que hoje se disseminam na sociedade têm seus alicerces em

conceitos fundamentais de eletricidade, eletrônica, mecânica, hidráulica, pneumática,

etc. O objetivo final é obter um ciclo cada vez mais rápido, reduzindo-se o tempo de

produção. Alcançando-se esta meta, pode-se aumentar a produtividade, minimizar o

lucro cessante e reduzir custos.

A preparação eficiente de uma produção contínua exige o estudo cuidadoso e

detalhado do conjunto a fabricar e de seus componentes, de acordo com uma

metodologia que possa ser aplicada a todos os casos. Pois, um produto não conforme

que só venha a ser notada durante a sua execução, será com grande retardo e

prejuízo, envolvendo tempo perdido, ferramental, instrumentos de controle, matéria

prima, mão de obra, etc.

FERRAMENTAS PARA MONITORAR O PROCESSO

5W 1H (what, where, whay, when, who, how)

Análise Crítica de Projeto

Aprovação de Peça em Produção: Dimensional, Performance e Teste de Material

Certificado de Submissão de Peça de Produção. (Homologação)

Part Submission Warrant. (PSW)

FMEA de Projeto (Failure Mode and Effect Analysis)

FMEA de Processo, Produto. (Tipo de Falha e Análise do Efeito)

Checklist de Informações de Projeto



Checklist de Instruções de Processo ao Operador

Qualidade de Produto/Processo

Dispositivo a prova de falha (Poka-Yoke)

Fluxograma de Processo

Layout de Fábrica

Desenho de Produto

Plano de Controle – Protótipo, Produto e Produção (Benchmarking)

Plano de Verificação de Projeto

Relatório de Verificação de Projeto.

Considerações de Viabilidade

Especificação de Embalagem

Estudo de CP e CPK

Estudo de R&R

Lista de Características Produto/Processo

Lista de Ferramentas

Lista de Instrumentos de Medição

Lista de Máquinas

Lista de Verificação de Limpeza de Máquina

(5S- seiri, seiton, seiso, seiketsu, Shitsuke)

Lista de Verificação de Manutenção Preventiva

Membros do Time APTD (Análise de Problemas e Tomada de Decisão)

QFD – Desenvolvimento da Função Qualidade

Planejamento e Controle da Produção (PCP)

Plano de Processo

Planos de Pré-Set de ferramenta

Planos de Set-up de máquina

Relatório APQP (Aprovação do Plano de Qualidade do Produto)

Relatório de Aprovação e ou Revisão de todos os tipos de documentos

Retroalimentação, Avaliação e Ação Corretiva

Validação do Produto e do Processo

Tempestade de Idéias. (Brainstorning)

PDCA (Plan, Do, Check, Action) [Planejar, fazer, controlar, agir]



Celulose e papel Principais etapas do processo de produção da celulose

ETAPA OBJETIVO

Pátio de Madeira Preparar os cavacos de madeira para produção de polpa.

Preparar biomassa para geração de vapor.

Cozimento Remover a lignina da madeira utilizando o licor branco (NaOH + Na2S).

Separar as fibras da madeira produzindo a polpa.

Depuração e Lavagem

Remover as fibras não cozidas e as impurezas da polpa.

Lavar a polpa para reduzir a perda de químicos no branqueamento.

Deslignificação com Oxigênio

Remover o conteúdo de lignina da polpa que alimenta a planta.

Enviar a lignina dissolvida de volta ao sistema de recuperação.

Branqueamento Branquear a polpa proveniente da deslignificação com O2, com o

objetivo de atingir o nível de alvura requerido pelo mercado.

Secagem e Enfardamento

Remover a água da suspensão de polpa, com o objetivo de manter o

conteúdo de umidade em 10%.

Preparar os fardos de celulose para estocagem e transporte.

Deve-se operar dentro de rígidos padrões de controle ambiental com constantes

investimentos em programas e tecnologias para o monitoramento das emissões da

qualidade do ar, da água e a correta disposição dos resíduos.



Petróleo

O petróleo é um líquido extraído da terra, de cor que varia entre o verde-escuro, o

marrom e o preto. Sua fluidez também é muito variável.

O petróleo é formado basicamente por hidrocarbonetos, isto é, a combinação do

carbono com o hidrogênio. Sua composição química é:

• Carbono de 81 a 88% • Nitrogênio de 0,002 a 1,7%

• Hidrogênio de 10 a 14% • Enxofre de 0,01 a 5%.

• Oxigênio 0,01 a 1,2%

Bolsão de petróleo na crosta terrestre.

Origem

No ano de 2.500 a.C., Noé calafetou sua arca com betume ou piche.

Em 1.600 a.C., a mãe de Moisés, colocou o filho numa arca untada com piche.

Para explicar a formação do petróleo, existem duas teorias: a vegetal e a animal.

Teoria vegetal

Imensas vegetações teriam sido cobertas, ocorrendo sua decomposição e

fermentação. Após milhares de anos nesse processo, desses depósitos subterrâneos

teria surgido o petróleo.

Teoria animal

Grande quantidade de animais e plantas marinhas teriam sido soterrados por

cataclismos. Após milhares de anos em decomposição, esses depósitos subterrâneos

teriam se transformado em petróleo.

Atualmente, os geólogos aceitam um misto das duas teorias como o mais provável.



Refinação

Inicialmente, o óleo cru é levado a um reservatório para separar por gravidade a água

e a areia. Em seguida, é bombeado para a torre de destilação, passando por um forno.

Nessa fase, separa-se o óleo dos combustíveis.

Logo após, o resíduo rico (óleo) passa por outro forno e é levado à torre de vácuo.

Nessa fase, o óleo separa-se em leve, médio e pesado.

Esses óleos são chamados óleos básicos e, ainda, não servem como base para os

lubrificantes sendo necessários, para tanto, os seguintes tratamentos:

Refinação por solvente

É um tratamento que extrai o asfalto e compostos similares do óleo.

Coloca-se o solvente no óleo e agita-se a mistura. Nesse momento, ocorre uma

combinação química entre o asfalto e o solvente.

Quando a agitação pára, ocorre a separação entre óleo e solvente o qual, por ser mais

pesado que o óleo, aglutina-se no fundo do recipiente.

Desparafinização

Consiste em tirar as ceras parafínicas do óleo básico. Essas ceras provocam alta

fluidez nos óleos.

Esse método se utiliza de adição de um solvente, resfriamento e filtração.

Hidrogenação

Tem o objetivo de estabilizar quimicamente os óleos, eliminando os compostos de

enxofre instáveis.

Após a hidrogenação, o óleo fica mais claro e diminui sua tendência à oxidação.



Destilação primária

Coluna de fracionamento



Destilação a Vácuo



Óleo mineral lubrificante

Após passar pelos tratamentos citados, o óleo é chamado de mineral puro, e já pode

ser usado como base para os lubrificantes.

Em função da origem do petróleo cru, dividem-se os óleos minerais puros em três

categorias:

• Naftênicos;

• Parafínicos;

• Mistos.

Essas categorias apresentam propriedades peculiares que indicam os óleos para umas

aplicações e contra-indica-os para outras. Portanto, não há sentido em dizer que uma

categoria é melhor que outra.

Naftênico

É obtido do petróleo rico em asfalto e praticamente não tem parafina.

Parafínico

É obtido do petróleo rico em resíduo ceroso (parafinas) e não contém asfalto.

Misto

É obtidos do petróleo com resíduos asfálticos e parafínicos e não é adequado à

lubrificação.

Óleos lubrificantes não minerais

Os óleos orgânicos, vegetais, e animais foram os primeiros lubrificantes a serem

usados. Hoje, estão quase totalmente substituídos pelos minerais.

Os óleos minerais, devido as suas limitações, provocaram o surgimento dos sintéticos.

Os principais lubrificantes não minerais são os óleos graxos, os compostos e os

sintéticos.

Óleos graxos

São óleos vegetais e animais. Têm como vantagem uma boa aderência a superfícies

metálicas. Entretanto, são caros, não resistem à oxidação (ranço) e tornam-se ácidos e

corrosivos com o uso.

Os principais óleos graxos usados atualmente são o óleo de mamona e o óleo de

baleia.



Óleos compostos

São misturas de óleos minerais com óleos graxos. A proporção de óleos graxos na

mistura varia entre 1 e 25%.

A finalidade da mistura é conferir ao lubrificante maior oleosidade e mais facilidade

para se emulsificar. Por isso, esses lubrificantes são encontrados em mecanismos de

caldeira a vapor e na formulação de óleos solúveis.

Óleos sintéticos

São óleos obtidos em laboratório e com qualidade superiores às dos óleos minerais.

Os principais óleos sintéticos são os ésteres de silicato, o silicone e os ésteres de

poliglicol.

Ésteres de silicato

Suportam altas temperaturas (200ºC) mas, em presença de água, formam uma pasta

abrasiva.

São usados como fluídos de transferência de calor, fluídos hidráulicos para altas

temperaturas e em graxas especiais de baixa volatilidade.

Silicone

É obtido do silício e possui mínima variação da viscosidade em função de mudança de

temperatura.

Sua volatilidade é muito baixa e a resistência à oxidação é alta, porém seu custo é

muito elevado.

Ésteres de poliglicol

Esses óleos têm baixa volatilidade, boa estabilidade térmica, bom poder lubrificante e

resistem a se inflamar.

São usados como fluídos hidráulicos especiais. Podem aparecer, também, como

compostos solúveis ou não, em água.



Lubrificantes “verdes”

Atualmente a preocupação com o meio ambiente tornou-se prioridade. Por isso,

fabricantes e institutos de pesquisa procuram desenvolver lubrificantes não poluentes.

Estes são chamados “verdes”.

O ideal é que os produtos sejam biodegradáveis, porém somente alguns fluídos de

corte são assim. Os demais lubrificantes são produtos sintéticos que possuem

características e durabilidade muito superiores aos minerais. Com isso, descarta-se

com uma frequência menor.

Por outro lado, os lubrificantes minerais estão sendo rerrefinados.

O processo de rerrefino extrai todos os contaminantes e aditivos presentes nos óleos

usados. Assim, tem-se o mineral puro novamente. Podendo ter especificações de um

óleo de primeiro refino.

O processo de rerrefino ainda é pouco empregado no Brasil devido ao precário sistema

de coleta de óleo usado.

Outros inconvenientes para um largo uso dos rerrefinados são:

• O preconceito de que a qualidade é duvidosa;

• O preço que é praticamente o mesmo de um produto de primeiro refino.

A tendência para os próximos anos é de aumento no consumo dos sintéticos e

rerrefinados (“verdes”). Isto, para atender a consciência preservacionista e a norma

“verde” (ISO 14.000).

Em resumo, um lubrificante “verde” é um produto que pode ser biodegradável ou

reciclável.



Siderurgia

Obtenção do ferro gusa

Os minérios de ferro são rochas que contêm óxidos de ferro ou carbonatos de ferro

agregados a quartzo, argila, composto de enxofre, fósforo, manganês.

Minério Designação química Fórmula química Conteúdo de Fe

Magnetita Óxido ferroso férrico Fe3O4 60...70%

Hematita roxa Óxido de ferro anidro Fe4O3 40...60%

Hematita parda ou

Limonita Óxido de ferro hidratado 2Fe2O3 + 3H2O 20...45%

Siderita Carbonato de ferro FeCO3 30...45%

Antes da fusão do minério no alto-forno para a obtenção do ferro gusa, o minério deve

ser britado (quebrado). As impurezas pétreas são separadas por flotação e, em

seguida, elimina-se a umidade e parte do enxofre. Os minérios de granulometria fina

são compactados formando briquetes.



Transformação do minério em metal

A transformação do minério em metal é feita no Alto-Forno que é um forno de cuba

com uma altura de 30 a 80m e um diâmetro de 10 a 14m.

Neste forno entra o minério e sai o ferro gusa que contém 5 – 6% de carbono, ± 3% de

silício (Si), ± 6% de manganês (Mn) assim como, altos teores de enxofre (S) e fósforo

(Pb). Um teor alto de carbono, enxofre e fósforo tornam o ferro gusa muito frágil, não

forjável e não soldável.



Alto-forno (funcionamento)

A transformação do minério em ferro gusa é feita em dois movimentos: o movimento

descendente de carga (sólidos) em oposição ao movimento ascendente dos gases.

Alto-forno



Eco sistema

Pirâmide ecológica. Os vegetais são os produtores. O coelho que consomem os

vegetais são os consumidores de 1ª ordem, a raposa que se alimenta da carne do

coelho é um consumidor de 2ª ordem. (cadeia alimentar).

Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado. Art. 225 da

Constituição da República Federativa do Brasil.



Processos de manufatura

Formação original

Chamamos de formação original a fabricação de um corpo sólido, a partir de um

material sem forma definida, através da geração ou imposição de uma força de

coesão.

Exemplos

• Fundição de metais;

• Sinterização de pó metálico;

• Injeção de plástico;

• Injeção de metais.



Formação original



O processo de fundição

Para fundir uma peça, confecciona-se primeiro um modelo em madeira, aço, alumínio,

plástico, cêra, isopor ou gêlo, de acordo com os planos técnicos.

Material Contração do metal (%)

Esse modelo deve ser um pouco maior do que a

peça, devido à contração do metal ao se

solidificar e esfriar conforme tabela seguinte.

Aço

FoFo

Alumínio

Liga CuZnSn

2

1

1,25

1,50

As figuras a seguir mostram a sequência da fundição de uma peça.

Desenho da peça

Este modelo é dividido em duas partes.

Coloca-se o modelo sob a caixa de fundição e compacta-se a areia.



Macho fabricado de areia com resina para ter maior resistência

Colocação do macho no molde

Vazamento do metal no molde Peça fundida com o canal de

vazamento e massalote

É importante notar que as propriedades mecânicas das peças fundidas variam dentro

de uma mesma peça em função da espessura da parede, da forma da secção, da

maior ou menor velocidade de resfriamento em cada ponto.



Metalurgia do pó ou sinterização

A metalurgia do pó é a técnica metalúrgica que consiste em transformar pós de metais,

óxidos metálicos, carbonetos ou mesmo substâncias não-metálicas em peças com

resistência adequada à finalidade a que se destinam sem recorrer à fusão,

empregando-se pressão e calor.

Processo de sinterização

Processo de sinterização



Fabricação dos pós

Para obter pós metálicos existem vários processos. O mais comum consiste em se

injetar ar comprimido ou água sobre o metal líquido.

Obtenção de pós metálicos por meio de pulverização

Esse pó passa por um tratamento de secagem e um recozimento para desoxidação.

De acordo com as propriedades exigidas na peça, são misturados vários tipos de pós

com a adição de lubrificantes para facilitar a compactação.

Compactação

É uma operação básica do

processo de sinterização. O pó é

colocado em matrizes que estão

montadas em prensas de

compressão, onde é comprimido a

pressões determinadas em função

de sua composição e das

características finais que se

desejam nas peças sinterizadas

Operação de compactação



As pressões de compactação exigidas na metalurgia do pó variam em função dos

materiais, das características finais desejadas das peças sinterizadas e da quantidade

e qualidade do lubrificante adicionado à mistura para facilitar a compactação.

Materiais Pressão

KN/cm2

Temperatura

ºC

Peças de latão 4,0 a 7,0

Buchas autolubrificantes de

bronze 2,0 a 3,0

600 a 800

Escovas coletoras

Cu – grafite 3,5 a 4,5 800 a 1000

Metal duro 1,0 a 5,0 1400 a 1600

Peças de aço

baixa densidade

média densidade

alta densidade

3,0 a 5,0

5,0 a 6,0

6,0 a 10,0

1000 a 1300

Peças que devem ter alta densidade, elevada dureza e resistência à tração são

compactadas a quente, é o caso por exemplo do metal duro.

Sinterização

Consiste no aquecimento das peças comprimidas a temperaturas específicas.

A temperatura de sinterização de pós de uma só substância é de 60 a 80% da sua

temperatura de fusão, e em caso de pós de várias substâncias essa temperatura é

ligeiramente superior à temperatura de fusão da substância de menor ponto de fusão.

A sinterização é feita em forno com gás protetor ou a vácuo para evitar a oxidação. O

tempo é de 30 a 150 minutos.

Em peças em que se deseja uma alta densidade e melhores propriedades de

resistência, volta-se a prensar e a sinterizar (duplo prensado e sinterizado).



Princípio da sinterização

As partículas só têm contato em poucos pontos; por isso, o efeito da coesão é muito

baixo. Através de uma alta pressão (40-80kN/cm2) a secção de contato aumenta, ou

seja, a força de coesão também aumenta.

Durante o aquecimento ocorre um fluxo plástico (temperatura próxima à fase líquida).

Nos contornos dos grãos os átomos são deslocados e formam novos grãos. Os novos

grãos diminuem os poros e formam uma nova estrutura com grande densidade.

Efeitos da sinterização – esferas de cobre

a 1020ºC (ampliação 300X).

Calibragem

Após a sinterização, prensam-se as peças em uma ferramenta (matriz) para melhorar a

precisão dimensional e a qualidade superficial.

Acabamento final

As peças sinterizadas podem sofrer operações de usinagem, tratamentos térmicos e

tratamentos superficiais.

• Tratamentos térmicos

Para melhorar a resistência a tração e a dureza de aços sinterizados pode-se

recorrer a tratamentos térmicos como a têmpera, cementação ou carbonitretação.

• Tratamentos superficiais

Para melhorar a resistência a desgaste e a corrosão empregam-se tratamentos

superficiais como a oxidação, cromeação, fosfatação, etc.



Normalização

A normalização dos materiais sinterizados é feita em função da porosidade.

Designação

Classe de

material

Volume

de material

em %

Porosidade

em %

Aplicação

AF < 73 > 27 Filtros

A 75 25 Mancais

B 80 20 Mancais

Peças de perfis

C 85 15 Peças de perfis

D 90 10 Peças de perfis

Numeração Material

00 Ferro sinterizado

10 Aço

20 Aço com cobre

30 Aço/Cu/Ni

50 Cu Sn

54 Cu Ni Zn

Exemplos:

Sint AF 50

Bronze

Porosidade – 27%

Volume de material – 73%

Para filtros

Sint D 10

Aço sinterizado

Porosidade – 10%

Volume de material – 90%

Para peças de perfis



Aplicações de materiais sinterizados

Filtros

Materiais sinterizados com grande volume de poros, como por exemplo aço cromo –

níquel (Sint A41) ou bronze sinterizado (Sint A50), são utilizados para filtros de gases e

líquidos.

Buchas

Buchas de bronze sinterizadas podem absorver até 30% de seu próprio volume de

óleo que ao ser aquecido sai dos poros lubrificando as superfícies de contato. Buchas

sinterizadas de bronze com grafite ou bissulfeto de molibdênio não necessitam de

lubrificante líquido. Com o deslizamento sobre pressão, forma-se na superfície de

contato uma película com baixo coeficiente de atrito que tem a função do lubrificante

líquido.

Escovas coletoras

O emprego de sinterizados de grafite com cobre na fabricação de escovas coletoras

oferece vantagens sobre o grafite já que possui maior condutividade elétrica.

Escovas coletoras

Bucha de bronze com ajuste por interferência na cabeça da biela.



Peças de precisão

Os materiais sinterizados podem, ainda, ser utilizados na confecção de engrenagens e

peças de formas complexas de automóveis e eletrodomésticos.

Peças sinterizadas

Ferramentas de metal duro

Ferramentas de corte, matrizes para compactação e componentes de instrumentos de

precisão podem ser fabricados de metal duro.

O metal duro é composto de carbonetos de tungstênio, de titânio e de tântalo, mais

cobalto, que atua como elemento de liga.

A ferramenta sinterizada de metal duro possui excelente rendimento na usinagem a

alta velocidade de corte, mantém o corte a elevadas temperaturas e tem maior vida útil

que as ferramentas de aços rápidos.

Durezas dos materiais para ferramentas



Ferramentas cerâmicas

Os materiais cerâmicos, tais como, Al2O3, SiO2, unidos com metais como Co, Cr, Fe

são sinterizados para produzir ferramentas de corte (ferramentas cerâmicas).

Materiais cerâmicos e metálicos não podem ser ligados, só sinterizados, chamam-se

também cermets, ou seja, cerâmica + metais.

Depois de sinterizadas, as pastilhas de corte têm as propriedades dos materiais brutos,

tais como: a dureza de Al2O3 e a resistência à tração do Cr. Os pós dos metais servem

como aglutinantes. Exemplo: Co.

A velocidade de corte desse material é mais elevada do que as indicadas para o metal

duro. As pastilhas não são afiadas após o uso.

Injeção de plástico.

Na moldagem de materiais termoplásticos aquece-se o material até um estado de

fluidez e, em seguida, por meio de pressão, é dada a forma de um molde.

Molde para plástico

Finalmente, esfria-se a peça antes de extraí-la do molde.



Processo de moldagem por injeção

Na moldagem por injeção, a injetora é alimentada com material granulado ou em pó.

Se necessário deve ser preaquecido em um cilindro adequado, onde o material se

plastifica o suficiente para que possa ser injetado sob pressão em um molde fechado,

desse molde extrai a peça moldada após o seu resfriamento.

Máquina de moldagem por injeção

Extrusão

A extrusão é um processo extremamente versátil e entre os artigos fabricados por esse

processo incluem-se tubos, mangueiras, filmes, folhas, chapas, cabos elétricos, etc.

Extrusão de filmes



Revestimento por extrusão

A seqüência básica de processamento de um termoplástico em máquinas de extrusão

é a que segue:

a) Fluidificação de matéria-prima, em geral em forma granular.

b) Vazão controlada do produto fluidificado através de uma matriz que o molda na

forma desejada.

c) Solidificação do produto.

d) Enrolamento ou corte final.

As fases a e b são realizadas realmente na máquina de extrusão, enquanto que as

fases c e d podem ser chamadas de acabamento e se realizam em equipamentos

auxiliares.

A máquina de extrusão em si é constituída de um parafuso de Arquimedes, que gira

dentro de um cilindro aquecido.



Termoformação

Na termoformação, uma chapa de plástico amolecida pelo calor recebe uma

determinada forma, seja dentro de um molde, seja ao seu redor.



Formação a vácuo

Em sua formação mais simples, o método consiste em fixar a folha num quadro ligado

à caixa de molde.

A chapa é aquecida até ficar com a consistência de borracha e, por meio de vácuo, é

estirada por sobre o molde.

A pressão atmosférica, que existe acima da folha, força-a contra o molde enquanto é

resfriada suficientemente para poder manter a sua forma definitiva.

Formação a vácuo (esquema)



Formação sob pressão ou por pressão

É o mesmo caso anterior, com a diferença que se aplica à folha aquecida uma pressão

positiva de maior ou menor intensidade.

Sopro

Aplicado na produção de

garrafas. Introduz-se um

tubo pré-formado em

estado plástico na matriz e

injeta-se ar (sopra-se). A

figura ao lado mostra a

seqüência de formação da

peça.

3

Sopro

Calandragem

É o processo pelo qual se fabrica uma chapa contínua passando o material amolecido

pelo calor entre dois ou mais cilindros. As calandras foram originalmente projetadas

para o processamento de borracha, porém, atualmente são utilizadas também para a

produção de lâmina dos termoplásticos, especialmente de PVC flexível e para a

preparação de revestimentos sobre papel, tecidos, etc.

Calandragem (esquema)



Moldagem por compressão

Usa-se na fabricação de produtos, basicamente de plásticos termofixos (BAQUELIT),

embora possa ser também facilmente aplicada aos trabalhos com termoplásticos.

Moldagem por transferência

É um processo em peças que possuem muitos detalhes. O processo consiste no

carregamento de uma certa quantidade de pó de moldagem em uma câmara aquecida,

fora do molde, onde atinge um estado suficientemente plástico que permite sua

passagem (sob pressão) através de uma abertura adequada, para dentro de um

molde, fechado desde o início.



Transformar (conformar)

É um processo de conformação por deformação na região da zona plástica do metal

considerado. Nos processos de transformação, a massa não se modifica e nem a força

de coesão é interrompida.

Exemplo:

• Dobrar, curvar e enrolar;

• Repuxar, trefilar, estirar, laminar, extrudar e forjar.

Transformar

As peças concebidas pelo processo de conformação por deformação apresentam as

seguintes vantagens:

• Melhoria de resistência do material;

• Não acarretam destruição dos grãos e das fibras;

• Precisão é excelente;

• Baixo custos com material;

• Baixos custos de fabricação;

• Grandes volumes de produção.



Tensão x deformação

Nos processos de transformação, precisamos conhecer as possibilidades de

deformação por tensão, onde devemos considerar as seguintes características dos

materiais:

R- resistência em N/mm 2

E- limite elástico em N/mm 2

A- alongamento em %

Nos processos que vamos estudar, os esforços aplicados no material ultrapassam a

zona elástica AE, concentram-se na região plástica ER e o resultado desse esforço

provoca uma deformação permanente (deformação plástica).

Deformação por tração

Deformação permanente a quente

É uma deformação provocada a uma temperatura que permite a restauração imediata

do metal. Na deformação a quente o esforço necessário para obtê-la é menor, pois a

resistência à deformação diminui, em função da temperatura de aquecimento, e a

ductibilidade aumenta.



Diagrama da temperatura de forja

Deformação permanente a frio

Quando um metal é submetido a uma deformação plástica, resulta um encruamento

com modificação de E, R e A%.

Influência do encruamento

Nota-se que o encruamento é,

às vezes, desejado, para

melhorar a resistência à

ruptura, ao limite de

elasticidade ou à dureza de um

metal.

As peças encruadas pela

deformação, podem sofrer um

recozimento, que poderá lhes

conferir a estrutura anterior,

através de uma recristalização

dos cristais deformados.



Zonas de transformação

O diagrama de transformação informa sobre as características de deformação dos

metais.

Cada transformação plástica ocorre sempre na zona entre o limite de escoamento (B)

e o limite de resistência (C).

Diagrama de transformação

Embora nos referindo à tração, sabemos que na compressão o comportamento é

semelhante.

Metais com baixo limite de escoamento e alta ductibilidade podem ser transformados

com menor força.



Condições de deformação dos principais metais

Metais Deformação a frio Deformação a quente

Aços possível (especialmente com os aços perlíticos) 900 a 1100°C de acordo com a

composição Ferro fundido - cinzentos ou

brancos - com núcleo

preto - com núcleo

branco

não é possível

não é possível

Metais Deformação a frio Deformação a quente Cobre Bronzes comuns

fácil, recozer a 500ºC possível, caso o teor de Cu 90% (recozer a 475º C)

750A a 900ºC 500 a 600ºC

bastante fácil possível, com o teor de Cu entre 80 e 90%

Latões comuns possível, caso o teor de Cu 60% (recozer a 525ºC)

700 a 800ºC possível, com o teor de Cu entre 53 a 64% ou superior a 90%

Alumínio fácil, entretanto sensível ao encruamento recozer

400 800ºC deforma-se razoavelmente nesta zona

Ligas leves - duralumínio - magnésio

impossível impossível, muito resistente

350ºC a 440ºC 260 a 400ºC

por pressão de preferência a choques são necessárias prensas com muita potência

Forjamento

O forjamento permite confeccionar

peças brutas por deformação

plástica do metal, sob efeito de

choques quentes ou de pressão.

Deformação dos grãos



É, em geral, realizado a quente e leva à obtenção de peças semi- acabadas, cuja

formação é bastante próxima à da peça acabada.

No forjamento, quando ocorre o escoamento plástico do metal, a continuidade das

fibras se mantém, além de permitir trabalhar com materiais ligados de difícil moldagem.

O forjamento, quando bem executado, além da boa formação da peça, melhora as

propriedades mecânicas do material.

Nos materiais para forjamento, devemos limitar os elementos P + S em < 0,1%, por

atuarem de forma negativa.

Aquecimento da peça

O aquecimento é baseado nas

zonas térmicas, conforme o gráfico

da figura ao lado, e conforme a

tabela a seguir.

Gráfico de zonas térmicas

Temperatura para forjamento

Temperatura Material

Mínima Máxima Cor

Aços para construção mecânica

750ºC 1 250ºC vermelho cereja escuro

amarelo muito claro

Aços- ferramentas não ligados

800ºC 1 000ºC vermelho cereja claro

vermelho claro

Aços- rápidos 900ºC 1 150ºC vermelho muito claro

amarelo claro



Estruturas das peças forjadas

Como já mencionado, os materiais possuem em sua estrutura interna um mecanismo

de coesão. Esse mecanismo possui uma orientação definidas para as fibras

responsáveis pela resistência do material.

Forjados

Usinados

Notamos que na peça formada por corte houve um seccionamento das fibras, o que

evidencia um enfraquecimento do material, pois o mecanismo de coesão foi alterado.

Determinação do menor volume inicial da peça

A secção e as dimensões do menor volume inicial são escolhidas de modo a se

aproximarem da forma geral e das dimensões da peça acabada, a fim de limitar as

operações prévias de transformação da secção.

O aquecimento do metal provoca uma oxidação superficial e, em conseqüência, uma

perda de material; daí a necessidade de aumentar o volume inicial de 5% a 10% em

função do número de aquecimento a ser realizado.



Forjamento manual

Estiramento longitudinal

Produz um efeito duplo as dimensões da peça trabalhada: reduz a secção e aumenta o

comprimento.

Estiramento longitudinal

Estiramento transversal

Tem por finalidade aumentar a largura da peça com diminuição da espessura,

modificando ligeiramente o seu comprimento.

Estiramento transversal



Recalcamento

Aumenta a secção da peça e reduz o seu comprimento. O aquecimento deve ser

localizado no ponto onde se deve aumentar a secção.

Recalcamento

Estampagem

Operação de acabamento que confere à peça uma secção regular e, em geral, circular.

É precedida de desbaste. As figuras seguintes mostram a seqüência do trabalho.

Produto a obter



Acabamento

Forjamento mecânico

Forjamento sem ferramental especial

É feito com martelo-pilão, prensa hidráulica, ou prensa excêntrica, quando se trata de

peça unitária ou de pequena série.

Martelo- pilão

As ferramentas utilizadas têm uma forma análoga à das ferramentas para forjamento

manual, e seu modo de ação é idêntico; entretanto, suas dimensões estão na escala

das peças forjadas e, em conseqüência, freqüentemente mais volumosas. Por outro

lado, sendo submetidas a choques mais intensos devem apresentar o máximo de

dureza e de resistência.



Forjamento em matriz simples

A seqüência da figura abaixo nos mostra um forjamento mecânico com matriz simples.

Seqüência de um forjamento simples

Forjamento com estampo

Quando pretendemos forjar peças com perfis bem definidos, utilizamos ferramentas de

formação, chamadas estampos, que formam o perfil desejado e chegam a conferir à

peça precisão de até 0,2mm.

A estampagem é um processo de forjamento mecânico que consiste em produzir um

objeto, obrigando, por choque ou compressão, uma peça inicial bruta a preencher o

volume de uma impressão gravada no metal e que corresponde à forma inversa da

peça final. O conjunto metálico que contém a impressão chama-se matriz.

A estampagem é realizada com todos os metais e ligas que podem ser forjados a

quente.

É um processo de elaboração econômico, com um consumo mínimo de metal. Permite

fabricação em grande série. As peças obtidas têm uma boa qualidade mecânica.

Inicialmente, a barra sofre o primeiro

desbaste nas pontas (b).

Logo após, a peça é posicionada na

matriz (c).

Posteriormente o forjamento (d).

Convém salientar que, a partir de (c)

o material começa a preencher a

cavidade periférica, formando a

rebarba e facilitando o contato entre

as duas metades da matriz, o que

garante a altura constante em todas

as peças.



Seqüência de forjamento por estampagem



Princípio da subida do metal

No trabalho por choque (carneiro ou pilão), o metal tem tendência a subir, por efeito da

inércia, em direção ao bloco - matriz superior.

É por isso que nesta parte deve estar a impressão gravada, a mais funda ou a que

comporta os detalhes mais delicados.

Linhas de escoamento do metal

É necessário que essas linhas determinem uma posição das fibras que favoreça a

peça, isto é, uma orientação das fibras que dê à peça uma boa resistência na direção

onde deverão aparecer os maiores esforços. O escoamento é facilitado por um

polimento cuidadoso das superfícies sobre as quais desliza o metal e pela supressão

dos ângulos vivos.

A rebarba

A formação de uma rebarba, excesso de metal que se escoa pelo plano de contato das

matrizes, num alojamento que envolve a impressão gravada, é necessária, pois

garante a estanqueidade, o que obriga o metal da peça inicial encher completamente a

impressão gravada.

Fatores diversos a considerar no forjamento

• Natureza do metal a estampar, sua contração dimensional.

• Sobremetal para a usinagem.

• Extração das peças estampadas (as impressões gravadas devem ter incidência de

3% a 10%, de acordo com a profundidade).

• Metal constitutivo da matriz e seu tratamento térmico são escolhidos em função do

tipo de trabalho e do esforço que a matriz deve suportar. As características mais

importantes são o limite elástico, a dureza, a resistência ao efeito de contato a alta

temperatura, o tipo de aço utilizado (composição: C = 0,3%, W = 10%, Cr = 2,5%,

Ni = 2%; X 30 W Cr Ni 10 2,5 2; VPCW - Villares).



Matrizes

Uma matriz é, em geral, composta de dois blocos: um bloco superior e um inferior, nos

quais foram feitas impressões ou gravações que reproduzem numa concavidade a

forma externa da peça.

O preço de custo de uma matriz é alto. Em conseqüência, esse processo é usado

somente para as fabricações em grande série.

Matriz independente

Os dois blocos - matrizes não são fixados sobre os órgãos do aparelho de

estampagem; seu posicionamento relativo é garantido por meio de prisioneiros ou

pinos de referências.

Matriz independente



Matriz fixa

Os dois blocos são fixados, um à parte fixa, o outro à parte móvel do aparelho de

estampagem.

A posição relativa desses dois blocos deve ser bem controlada para assegurar a

coincidência das impressões gravadas.

Matriz fixa

Matrizes especiais

Matrizes especiais são utilizadas quando se trata de grande série de peças, pois as

máquinas são especiais, como prensas horizontais e máquinas automáticas.



Matrizes com impressões múltiplas

São matrizes fixas que comportam não somente a impressão gravada acabadora, mas

várias impressões que permitem realizar progressivamente o desbaste da peça por

meio de diversas operações preliminares.

Essas operações prévias, que possibilitam que os volumes de metal sejam repartidos

de acordo com a forma geral da peça, facilitam a realização da estampagem final, diminuem o trabalho e, conseqüentemente, o desgaste da impressão gravada

destinada ao acabamento.

Matriz múltipla

Desenvolvimento das fases



Estampagem de acabamento

Esta operação consiste em realizar uma segunda estampagem da peça numa matriz

acabadora, a fim de tornar mais precisas as formas e as dimensões da peça.

É também realizada uma calibragem a frio, numa prensa, a fim de suprimir sobremetal

de usinagem. Esta calibragem permite obter espessuras com aproximação de 0,1mm.

Rebarbagem

É uma operação necessária em todas

as operações com matrizes. Pode ser

realizada por meio de usinagem ou,

quando se trata de grande série, por

recorte numa matriz para rebarbagem.

Matriz para rebarbar

Contração do metal

O metal aquecido à temperatura de forjamento dilata e, ao resfriar, contraí. Isto deve

ser levado em conta no projeto da matriz, que deve ser construída de forma que a

peça resultante não tenha dimensões menores que as projetadas.

Sob o ponto de vista prático, podem ser considerados os seguintes calores para a

contração, de acordo com o tipo de material.

Aço 1% (de 1020º a 20ºC)

Bronze 0,8% (de 520º a 20ºC)

Latão 0,9% (de 520º a 20ºC)

Cobre 0,8% (de 520º a 20ºC)

Ligas leves 0,9% (de 420º a 20ºC)



Laminar

O processo de fabricação por laminação consiste em conformação por compressão

através de roletes.

O material pode ser trabalhado a quente, resultando dessa operação um produto com

estrutura homogênea, compacta e de granulação fina , e, ainda, a frio, onde se obtém

bom acabamento, boa precisão dimensional e aumento da resistência mecânica.

Princípio da laminação

Utilizam-se rolos lisos para fabricação de chapas, os quais se aproximam a cada

passada e rolos perfilados para fabricação de perfis.

Laminação de chapas



Laminação de perfis

Produtos de laminação de perfis

Após a laminação a quente, o material é submetido a uma decapagem e desoxidação

para limpeza, caso venha sofrer laminação a frio.

Tipos de laminadores

Laminar duo

No laminador duo o material a laminar é

transportado, entre cada passada, de um

lado ao outro da máquina. Para isto, o

material é colocado sobre o cilindro superior

que se encarrega de transportá-lo de volta.

Também é possível inverter o movimento

dos rolos em cada passada. Esse tipo de

máquina é chamado de laminador

reversível.

Laminador duo



Laminador de barras

As barras são fabricadas por intermédio de cilindros que têm uma série de canais

(calibres). Depois de cada passada, o material a laminar entra num calibre ou secção

mais estreita até obter o perfil desejado. Depois de laminados, os perfis são

endireitados com máquinas antes de serem oferecidos ao mercado.

Laminador de barras

Laminador de perfilados

A figura seguinte nos mostra a seqüência de operação da etapa de laminação de perfil

distinto de peça.

Inicialmente, o material, normalmente em forma de lingote, passa por laminadores

primários, também chamados de desbaste, que o transforma em produtos

intermediários ou semi- acabados.

Em seguida, seguem para os laminadores acabadores, transformando-se em produtos

acabados, tais como perfilados em geral, trilhos, etc.



Seqüência de operação

A laminação de desbaste é sempre feita a quente; a laminação de acabamento é

geralmente iniciada a quente e, em casos de perfis mais simples, como tiras e chapas,

é terminada a frio.

Laminação de tubos sem costura

Para peças de construção, submetidas a grandes esforços, os tubos utilizados são

fabricados de maneira inteiriça, ou seja, sem costura.

Processo Mannesmann

O processo Mannesmann consiste em duas operações:

1. Confecção do tarugo oco no laminador oblíquo. O laminador obliquo tem dois

cilindros de trabalho oblíquos e dois roletes de guia. Os cilindros de trabalho são

cônicos nas duas extremidades. Entre os cilindros, que tem o mesmo sentido de

rotação, encontra-se um mandril. No processo de laminação, o tarugo quente,

girante, abre-se ao longo de seu eixo e simultaneamente movimenta-se contra o

madril, que forma o furo.



Laminador oblíquo

Confecção do tarugo oco no laminador de passo de peregrino. Os cilindros têm um

calibre de laminação e um calibre inativo. O corpo oco, ainda quente, colocado

sobre o mandril é avançado passo a passo para os cilindros, laminando o tubo.

Laminador de passo de peregrino



Extrusão

É o processo de conformação em que um bloco de material metálico é forçado por

compressão de um êmbolo a passar através de um orifício de uma matriz sob alta

pressão, a fim de que a sua secção transversal seja reduzida.

Prensado por extrusão

A extrusão é aplicada geralmente na produção de barras cilíndricas ou tubos, porém,

podem ser conseguida forma de secção transversal mais irregulares quando

trabalhamos com metais facilmente extrudável, tal como o alumínio.

Normalmente a extrusão é realizada à quente para reduzir os esforços da deformação

plástica, porém, também existe a extrusão a frio.

Temos dois processos básicos de extrusão: direta e indireta.

Na extrusão direta o bloco metálico é colocado numa câmara e forçado através do

orifício da matriz pelo êmbolo.

Extrusão direta



Na extrusão indireta a matriz é fixa no próprio êmbolo, que é oco, sendo a

extremidade oposta fechada com uma placa.

Extrusão indireta

Extrusão de perfilados

Os materiais macios e de baixa resistência, tais como alumínio e suas ligas, podem

também ser extrudados em forma de barras perfiladas.

Perfilados



Embutimento por extrusão

Extrudir é sinônimo de expulsar.

Operação de extrusão

Quanto maior for a plasticidade do material, tanto mais fácil será a extrusão. O Pb, Sn,

Al, Cu, Ni e suas ligas são ótimos materiais para extrusão. A condição fundamental

para obter a extrusão é que a força seja aplicada rapidamente.

Destina-se à fabricação de: bisnaga para creme dental, tampas de caneta, recipientes

de pilha, cartuchos, etc.

Dimensões do material

A espessura mínima alcançável é

e = 0,1mm e = 2

dD −



Cálculo da espessura necessária do disco para fabricação de uma peça com

dimensões determinadas.

Dimensionamento

Volume do disco = Volume da peça

VD= Vp

Volume da peça

Vp = 4π

(D 2 - d 2 ) (H - ef) + 4π

D 2 .ef

Volume do disco VD = 4D . 2π

.h

Espessura do disco = h

h =

4D .

)peça(V2π



Exercício

Calcular as dimensões do material para fabricação de cartuchos de alumínio, conforme

desenho.

D =

h =

Trefilar

As barras pré- laminadas são trefiladas a frio, passando através de uma fieira.

Trefilação



A redução de secção é progressiva; a barra passa nos furos do trefilador em diâmetros

cada vez menores, até que adquira a medida desejada. Atuam forças de tração, que

obrigam a barra a passar pelo orifício, e de compressão, que reduzem a secção da

barra.

Atuação das forças

Este processo deixa o material duro e frágil, devido à conformação a frio

(encruamento).

Por esta razão, os materiais trefilados devem ser submetidos a recozimento, visando

minimizar as tensões internas e reconstituir a granulação.

O processo é possível de ser aplicado em todos os metais, como cobre, alumínio,

duralumínio, magnésio e aço, sendo ocos ou maciços.

Produtos trefilados

Os produtos trefilados alcançam uma grande precisão (ISO h 8 até h 11). A velocidade

de trefilamento pode atingir 1 500m/min.

O trefilamento é utilizado no caso de aços-ligas ou carbono para fios, de certos metais

raros como o tungstênio para filamentos de lâmpadas, ou de válvulas, de cobre, de

latão, de alumínio, dos quais a indústria elétrica tem grande necessidade.

Fieiras para trefilagens

As fieiras são peças de aço com furos cônicos e polidos, sendo que, para arames de

precisão, são construídas de metal duro ou diamante.



As fieiras de aço possuem normalmente a seguinte composição: C até 2%, cromo 11%.

Fieiras

O ângulo útil ∝ deve ser tanto maior quanto maior for o passe e mais macio for o metal.

Deve ser levado em consideração o lubrificante empregado.

O material constitutivo das fieiras varia em função do seu emprego.

Dobramento

As operações de dobramento são

utilizadas para a fabricação de peças e

perfis dobrados para estruturas metálicas e

outras construções.

Peça



Estampo de dobra

Estampo de dobra de perfis

Dobradores

Os dobradores são constituídos de punção e matriz e geralmente guiados pelo

cabeçote da prensa.

Com um estampo simples de dobrar podemos conseguir vários perfis, mudando

somente a posição da peça para obter a forma desejada.

Perfis



Fenômeno da dobra

Por causa da recuperação elástica, a peça que foi dobrada tende a recuperar sua

forma inicial, assim é preciso dar um ângulo menor do que o desejado.

Recuperação elástica

Quando se submetem as peças à ação da dobra, ocorrem deformações localizadas

que devemos considerar:

• A peça comprime-se na parte interna da dobra e estende-se na parte externa.

Solicitação das fibras

• Existe uma região onde se localiza a fibra neutra, que é o local onde não ocorre

deformação por tração e nem por compressão, nota-se que na região tracionada

houve diminuição da secção e na região comprimida houve um aumento da

secção.



Modificação da secção

Raio mínimo de dobra

Quando se dobra uma chapa com um raio interno muito pequeno, ela pode trincar,

romper, ter uma redução da espessura da chapa e conseqüentemente perder a

resistência desejada.

Por isso, neste tipo de dobra, deve ser observado um raio mínimo, que depende do

material em que se trabalha.

Raio mínimo

Podemos recorrer a normas específicas para obter o valor correto para o raio, porém,

na prática, podem ser tomados os seguintes valores aproximados:

a) Materiais macios ou recozidos 1 a 2 vezes a sua espessura

b) Materiais duros 3 a 4 vezes a sua espessura

c) Materiais leves 0,4 a 0,8 vezes a sua espessura



Fórmulas para o desenvolvimento de peças dobradas

Para cálculos menos precisos.

a + b + 2e

a + b + 2e

a + b + 2e

a + 2b + 2e

a + 2b + 2c + e

a + 2d + b + c + r π + 1,5 e

a + b + c + d + e

a + b + c + 2d + f + g + 2e



Força de dobra

É a força necessária para executar a ação de dobrar. É calculada a fim de determinar a

prensa adequada para realizar o trabalho.

Determina-se o esforço de dobra em V pela fórmula:

FD = h

E.L.T.C 2

FD = Força de dobra em N

C = Coeficiente em função de h e E

T = Resistência à tração do material em N/mm 2

L = Largura a dobrar

E = Espessura do material

h = Abertura de V



O diagrama nos da o coeficiente (C) em função do número de vezes que a espessura

(E) está contida em (h).

A tabela apresenta a Resistência de Ruptura à tração em N/mm 2 de vários materiais.

O conhecimento de T é indispensável quando calculamos a força de dobra.

R = Resistência de ruptura à tração em N/mm 2 Material Macio Duro

Chumbo 20 - 40 - Estanho 40 - 50 - Alumínio 80 - 120 170 - 220 Alumínio duro 260 480 Zinco 150 280 Cobre 220 - 280 300 - 400 Latão 280 - 350 400 - 600 Bronze laminado 400 - 500 500 - 750 Chapa de aço para embutidos 320 - 380 500 - 750 Aço com 0,1% C 320 400 Aço com 0,2% C 400 500 Aço com 0,3% C 450 600 Aço com 0,4% C 560 720 Aço com 0,6% C 720 900 Aço com 0,8% C 900 1100 Aço com 1% C 1000 1800 Aço ao silício 550 650 Aço inoxidável 650 - 700 -

Curvar

Enrolar

As operações de enrolar são muito empregadas na fabricação das mais variadas

formas de peças, como por exemplo, dobradiças.

Dobradiças



Neste processo, a peça se enrola continuamente através de uma ferramenta cuja

superfície ativa é curva. Desta maneira podem-se enrolar arames, chapas, tubos,

bordas de reforço e proteção de peças repuxadas, etc.

Movimento contínuo Ferramenta de enrolar

A extremidade da peça deve receber um curvamento prévio em uma operação anterior.

Preparação prévia

Estas operações são normalmente realizadas em prensas à fricção ou prensas

excêntricas.



Calandrar

É um processo de conformação, a partir de chapas, tubos, etc., pela passagem entre

três ou quatro cilindros.

A chapa é introduzida entre os cilindros frontais, os quais a agarram e a movimentam

de tal modo que, ao passar pelo cilindro de dobramento, a conformação se inicia.

Processo de conformação

Geralmente, a conformação é feita a frio e o processo se aplica principalmente a aços

ao carbono de baixo teor de carbono e aços- ligas de baixo teor de elementos de liga.

Peças conformadas por este processo.

Peças típicas obtidas por calandragem



Tubos com costura

Para a laminação de tubos são empregadas tiras de aço cuja largura corresponde ao

diâmetro do tubo planificado. As tiras são aquecidas e conformadas por intermédio de

cilindros até se obterem tubos. Na saída dos cilindros existe um dispositivo que solda

as bordas do tubo conformado. Continuando o processo, o tubo é trefilado para obter a

medida exata e o perfil desejado.

Conformação em tubo

Repuxar (Embutir)

Repuxo é um processo mecânico de conformação executado em um ou mais estágios,

transformando uma chapa metálica plana em uma peça de corpo côncavo de forma

previamente definida.

Peças repuxadas



Ferramenta de repuxo

As ferramentas podem ser simples, ou seja, sem prensa- chapas, as quais são pouco

usadas devido à formação de rugas durante a operação de repuxo da peça.

A formação e permanência das rugas na peça final dependem do material, proporções

da peça e condições da ferramenta. Este tipo de ferramenta normalmente tem o menor

custo de fabricação.

Ferramenta de repuxo simples

As ferramentas de repuxo podem ainda ser com sujeitador (prensa- chapas) que,

embora custem mais, são as mais usadas.

Ferramenta com sujeitador



O prensa- chapas tem a finalidade de manter a chapa sobre compressão adequada,

para permitir apenas o deslizamento para o interior da cavidade, e não deixar que se

formem rugas. O controle da formação de rugas é feito através da regulagem da

pressão exercida pelo prensa- chapas, pelo raio da matriz e pela lubrificação.

Repuxo de peça com sujeitador

Extratores

A peça repuxada normalmente fica presa à ferramenta por causa do fenômeno do

retorno elástico do material; daí a necessidade de extratores que têm a função de

expulsar a peça. A figura seguinte mostra dois tipos de extratores que proporcionam a

saída da peça pela parte inferior (a) ou superior (b).



Ferramentas de repuxo com extrator

Folga entre punção e matriz de repuxo

A folga que se deve deixar entre punção e matriz de repuxo corresponde à espessura

do material mais 40% da tolerância máxima de laminação, para permitir que o material

adapte-se à forma do punção e evite o excesso de atrito, que origina trincas e marcas

na peça repuxada.

Influência da folga

Folga pequena: o material tende a romper.

Folga pequena

Folga excessiva: deformações no perfil e variação da altura.



Folga excessiva

Número de operações ou estágios

O número de operações necessário para obter um embutimento depende da

severidade de repuxo. A operação é mais severa quanto maior a profundidade do

repuxo para um mesmo diâmetro, quanto maior a espessura do material e quanto

maior a sua resistência.

Podemos ajudar a operação, melhorando o acabamento, a lubrificação e a qualidade

da ferramenta.

Quando essas providências não forem suficientes para a realização do repuxo em uma

única operação, a solução é dividir o repuxo em vários estágios.

Estágios

Para obter um repuxo racional, devemos observar:

a) A altura h não deve ultrapassar a metade do diâmetro da peça (Figura a seguir);



b) Quando h for maior que a metade de d, deve-se calcular o número de operações;

c) Na primeira operação deve haver uma redução de 40%, ou seja, 0,6 D é igual a d; d) Para as operações sucessivas, a redução será de 20%, ou seja, 0,8 d1 ,d 2 , d 3 ...

Número de operações

O cálculo do diâmetro (D) do disco é obtido pela fórmula:

D = h .d4d2 +

sendo d e h medidas finais da peça.

Nomenclatura

Exemplo

Calcular o número de operações e as respectivas dimensões (d) e (h) para realizar o

repuxo da peça da figura seguinte.



Resolução

Cálculo do diâmetro (D) do disco.

D = h. d4d2 + D = � 20² mm² + 4.20 mm . 80 mm D = 2mm6800

D = 82,46mm

∴ D ≅ 82mm

As alturas para cada estágio são obtidas com a mesma fórmula acima, fazendo para

isto uma transformação para isolar (h). Organizando os cálculos , obtém-se o número

de operações para realizar o repuxo da peça.

1º

d1 = D . 0,6

d1 = 82 . 0,6 = 49,2

d1 ≅ 49 mm

1

21

2

1 d . 4 d - D

h =

4,2249 . 4

49 - 800 6 2

1 ==h

h1 = 22,4 mm

2º

d2 = d1 . 0,8

d2 = 48 . 0,8 = 39,2

d2 ≅ 39 mm

2

22

2

2 d . 4 d - D

h =

8,3339 . 4

39 - 800 6 2

2 ==h

h2 = 33,8 mm



3º

d3 = d2 . 0,8

d3 = 39 . 0,8 = 31,2

d3 ≅ 31 mm

3

23

2

3 d . 4 d - D

h =

0,4731 . 4

31 - 800 6 2

3 ==h

h3 = 47,0 mm

4º

d4 = d3 . 0,8

d4 = 31 . 0,8 = 24,8

d4 ≅ 25 mm

4

24

2

4 d . 4 d - D

h =

7,6125 . 4

25- 800 6 2

4 ==h

h4 = 61,7 mm

5º

d5 = d4 . 0,8

d5 = 25 . 0,8 = 20,0

d5 ≅ 20 mm

5

25

2

5 d . 4 d - D

h =

0,8020 . 4

20 - 800 6 2

5 ==h

h5 = 80,0 mm

Seqüência de cálculos

Fórmulas para desenvolvimento de chapas

Os diâmetros (D) dos discos calculados pelas fórmulas são aproximados:

D = )( r57,0h d4d2 ++ D = dh 4 2 d1 + D = [ ] r) 0,57(R hd 4 d21 +++



D = h) d (dH d 121 ++ D = )h d dh 4 d 1

21 ++ D = ) ]([ h2d d ds2 d 11 +++

D = 221 dh d + D = 2

122 0,56r - 2,28rd d + D = )( 2

1221 d - d d d 2s d +++

D = 1,414 dh 2 d2 + D = dh 4 d d 21

2 ++ D = ( )dH H4 d 2 ++

D = d d 21

2 + D = ( )0,57r h 0,574d d1 ++ A = rd2π

Repuxamento

Peças de corpo redondo podem ser obtidas a partir de chapas metálicas. Um disco de

chapa é preso pela região central a um modelo. Este pode ser de madeira, plástico ou

metal e gira em torno do seu eixo. Uma ferramenta em forma de bastão ou rolete atua

comprimindo a chapa contra o modelo enquanto este gira.



Esquema do processo de repuxamento

Fluo- torneamento

Fluo- torneamento

Lubrificação

É a aplicação de substâncias oleosas que se empregam na operação de embutir, para

diminuir a resistência ao deslizamento, esforços desnecessários, peças defeituosas e

desgaste prematuro do estampo.



O lubrificante a empregar varia com o material a embutir e com o tipo de embutimento;

no entanto, podemos apresentar algumas normas gerais:

1. Empregar produtos preparados especialmente para este fim, de qualidades

comprovadas.

2. O lubrificante a ser utilizado deve ser conforme as determinações específicas dos

fabricantes; porém, na falta de maiores especificações, apresentamos abaixo uma

tabela dos lubrificantes que se podem utilizar diluídos ou não na água.

A chapa repuxada escoará ainda melhor se a matriz tiver os cantos bem arredondados.

Tabela de lubrificante

Material Lubrificantes

Aços Sabão em pasta - óleo de rícino -

talco emulsões de óleos minerais

Al e suas ligas Querosene - óleo de coco- vaselina-

sebo- óleo grafitado

Zn - Sn - Pb - Metal branco Sebo

Cu- Bronze - latão Óleo mineral grosso - pasta de sabão

com água - óleo grafitado

Aço inox Água grafitada

Prensa

A seleção da prensa está vinculada à força necessária da prensa está vinculada à

força necessária para realizar a operação, às dimensões da peça, ao movimento e à

produção desejada. A seleção correta da prensa transforma-a numa máquina de

grande produtividade.



Prensa de fricção

Usada para trabalhos de forja, estampagem e dobra, com capacidade de 1 300 a

7200kN, tem o princípio de funcionamento através da fricção entre os discos que

entram em ação com acionamento da alavanca.

Prensa de fricção

Prensa excêntrica

Empregada para operações de corte, dobra e repuxo, e com capacidade de 25 a

5 000kN, tem o princípio de movimento através do giro do excêntrico.



Prensa excêntrica Princípio do excêntrico

Prensa de manivela

Capacidade de 1 250 a 40 000kN. Regulagem da posição do curso é feita pelo fuso da

prensa.

Prensa de manivela



Prensa hidráulica

Para operação de repuxo, são mais indicadas prensas hidráulicas, pois permitem

grandes pressões a grandes profundidades. Podem ser de simples efeito, com ou sem

almofada de extração. A vantagem destas prensas reside na facilidade existente para

regular a pressão do óleo, o que permite utilizar somente a força necessária e que esta

seja controlada. Capacidade até 80 000kN ou maior, para forjaria pesada.

Prensa hidráulica



Máquinas de usinagem convencional

Furar Furar é um processo de usinagem com remoção de cavacos; possui movimento de corte circular e movimento de avanço na direção do eixo de giro.

Movimentos de corte

Para isso, utilizam-se brocas que são ferramentas feitas de aço rápido ou de

carbonetos metálicos.



Características das brocas

Existem vários tipos de brocas, no entanto, utilizaremos o tipo helicoidal para definir as características gerais das brocas.

As brocas helicoidais têm dois canais helicoidais que permitem a saída do cavaco e a entrada, na zona de corte, do líquido de refrigeração e lubrificação.

Broca helicoidal

A afiação correta dos fios principais de corte deve ser feita formando linhas retas. Para

conseguir isso, a superfície detalonada é afiada de forma curvilínea.

Na ponta da broca se forma o fio transversal com a intersecção das superfícies

detalonadas.

A superfície do canal helicoidal

receptora de cavaco e a superfície

detalonada constituem o fio principal

de corte.

As bordas das estrias constituem os

fios auxiliares de corte da broca.

As estrias guiam a broca no orifício.

São finas para reduzir o atrito nas

paredes do orifício.



Esse fio transversal deve formar com o fio principal de corte um ângulo de 55º, dessa

forma a afiação estará correta e exigirá uma menor força de avanço.

2/3 da força de avanço são absorvidos pelo atrito do fio transversal com a peça.

Para reduzir esse atrito, pode-se desbastar o fio transversal, no entanto, isso

acarretará uma redução da resistência ao desgaste. Afiações especiais

Afiações especiais DIN 1412

Aplicações

Redução do fio transversal

Para aço até

900N/mm 2

Redução da aresta transversal com correção do fio principal de corte

Aço com mais de 900N/mm 2 , aço para molas, aço ao Mn, ferro fundido

Afiação em cruz Aço com mais de 900N/mm 2

Afiação com cone duplo Ferro fundido

Ponta para centrar Ligas de A � , Cu, Zn, papel, chapa fina



O ângulo de ataque γ e o ângulo da ponta τ dependem das características do

material a ser cortado.

Ângulo da hélice Características

do material Ângulo

da ponta Aplicação

Tipo H para materiais duros e frágeis

τ = 80º τ = 118º τ = 140º

materiais prensados, ebonite, mármore, granito, nylon, PVC latão, bronze, celeron, baquelite aço austenítico

Tipo N normal

τ = 118º τ = 130º

aço, FoFo, latão e níquel aço com mais de 700N/mm 2 de resistência a tração, cobre, duralumínio

Tipo W materiais moles

τ = 130º alumínio, zinco, cobre, madeira, plástico

Tipos de brocas e suas aplicações

Broca helicoidal

Pode ter hastes cilíndricas ou cônicas.

Forma das hastes das brocas



Broca de centro

Broca de centro

As furações devem ser orientadas pela tabela abaixo.

Dimensões das brocas de centrar D C d E

∅∅∅∅ da peça mm ∅∅∅∅ máximo do orifício ∅∅∅∅ da broca mm ∅∅∅∅ da espiga

5 a 8 9 a 25

32 a 51 57 a 102

3 5 6 8

1,58 2,33 3,17 3,96

5 8 8 11

Broca múltipla ou escalonada

É amplamente empregada em

trabalhos de grande produção

industrial seriada .

Broca escalonada

É utilizada para fazer a furação

inicial que servirá de guia para

outras brocas de diâmetros

maiores.

Nas peças, essa furação é usada

para fixação entre- pontas nos

tornos, retificadoras, etc.



Broca longa

Aplicada em furações longas de pequenos diâmetros, por exemplo, furação de

virabrequim.

Broca longa

Broca de canal reto

Essa broca apresenta canal reto e é usada especialmente para furar materiais como o

bronze e o latão.

Broca com orifícios para fluido de corte

É usada para produção contínua e em alta velocidade, que exige abundante em furos

profundos.

É própria para furos profundos de

pequenos diâmetros, pois é mais

robusta que a helicoidal e utiliza o

próprio furo como guia.

O fluido de corte é injetado sob alta

pressão. Para furar ferro fundido e

metais não- ferrosos, aproveitam-se os

canais para injetar ar comprimido, que

expele os cavacos.



Broca canhão

A broca canhão tem um corpo semi- cilíndrico com um só gume de corte.

Broca para furação profunda

É utilizada para furação profunda de diâmetros (até 80mm) sem pré- furação. Possui

três faces, dois gumes a 120º e uma face para guia.

Furação profunda em cheio

Possui refrigeração sob

pressão que lubrifica e expele

os cavacos pelo seu próprio

corpo.

É aplicada em furação profunda (cano

de armas).

Possui um orifício que permite a

lubrificação e refrigeração da zona de

corte.



Broca para trepanar Consiste em um tubo com a broca adaptada a sua ponta.

Trepanação

Em função de diâmetro, pode ter de dois a dezesseis gumes, escolhidos em função de

força de corte. Também possui lubrificação direta sob pressão para expelir cavacos.

Furações especiais

Quando precisamos executar furos não profundos e de grandes diâmetros, utilizamos

um dispositivo de ajustagem radial na ferramenta de corte.

Utilizando grande velocidade de

corte e avanços adequados,

conseguiremos grande precisão e

ótima rugosidade superficial.



Escarear e rebaixar

Escarear é um processo de usinagem destinado a fazer um alargamento, em geral

cônico na entrada de um furo, para permitir a colocação da cabeça de um parafuso.

Quando este alargamento tem a forma cilíndrica chama-se rebaixamento.

Exemplos de escareamento e rebaixamento e suas aplicações.

Escareamento

Rebaixamento



Fresas de escarear e rebaixar

São ferramentas de corte endurecidas por têmpera construídas de aço carbono ou

aço rápido.

Para especificar as fresas é necessário definir:

• A forma (cilíndrica, cônica, esférica);

• O tamanho;

• A forma da haste (cilíndrica ou cônica).

Alargar

Alargar é um processo mecânico de usinagem destinado ao desbaste ou acabamento

de furos cilíndricos ou cônicos, com auxílio de ferramentas geralmente multicortantes.

Para tanto, a ferramenta ou a peça gira, e a ferramenta ou a peça se desloca segundo

uma trajetória retilínea.

Alargador

O alargador é uma ferramenta que tem a finalidade de dar acabamento preciso em

furos . É construído de:

1. Aço rápido, para trabalhos gerais de média produção.

2. Carbonetos, para produção elevada, em série. Os alargadores podem apresentar:

Haste paralela para trabalho manual

Haste cônica para trabalho em máquinas operatrizes



Alargamentos cilíndricos e cônicos Os tipos de alargadores quanto à forma podem ser:

• Cilíndricos

• Cônicos

Os alargadores cônicos normalizados têm uma conicidade de 1:50 ou 2%.



No tipo manual, os dentes podem ser retos ou helicoidais com 8º e, no tipo para

máquina, o ângulo da hélice varia entre 50º e 60º.

Independentemente do tipo, o alargador pode ser expansivo, dotado de navalhas

reguláveis, permitindo no diâmetro a diferença de 1 a 2mm.

Pode possuir, também, uma haste postiça, onde apenas a ponta cortante é feita de aço

rápido. Essa ponta é fabricada a partir do diâmetro de 24mm.

Os alargadores, como vemos na figura, com número de dentes par e divisões

irregulares evitam vibrações e permitem medidas exatas do diâmetro.



Método para alargar furo Observe a figura seguinte.

Diâmetro final com a tolerância desejada

Montagem com precisão

Acoplamentos de eixos Uniões articulares



1. Furar utilizando uma broca de diâmetro igual ao diâmetro do furo final menos o sobremetal.

Tabela de sobremetal

Retirada de material no ∅∅∅∅ Material a ser usinado até 2,0 mm 2-5mm 5-10mm 10-20mm acima

Aço até 700N/mm 2 Aço acima de 700N/mm 2 Aço inoxidável, material sintético mole Latão, bronze Ferro fundido Alumínio, silício, cobre eletrolítico Material sintético rígido

até 0,1

até 0,1

até 0,1

até 0,1

até 0,1

até 0,1

0,1 - 0,2

0,1 - 0,2

0,1 -0,2

0,1 - 0,2

0,1 - 0,2

0,1 - 0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2 - 0,3

0,2

0,2 - 0,3

0,2

0,2 - 0,3

0,2 - 0,3

0,3 - 0,4

0,4

0,3 - 0,4

0,3

0,3

0,3 - 0,5

0,4 - 0,5

0,5 No uso de alargadores com 45º os valores devem ser aumentados em 50%.

2. Escarear a 90º para facilitar o início da penetração do alargador.

3. Alargar, calibrando o furo com alargador, utilizando Vc, rpm e refrigerante,

compatíveis com a operação.

Quando executamos a operação de alargar de forma cônica furos em peças de grande

espessura, devemos escalonar a furação em dois ou três estágios, visando a uma

melhor atuação do alargador, visto que esse artifício reduz consideravelmente a área

de corte e o conseqüente esforço do alargador.



Tabela das condições e elementos de usinagem

Avanço em mm/rpm Material

a ser usinado Execução do

alargador

Velocidade de corte V

m/min até ∅∅∅∅ 10mm

até ∅∅∅∅ 20mm

acima de 20mm

Lubrificação

Aço até 500N/mm2 Estrias retas ou à esquerda 45º

10 - 12 0,1 – 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço acima de 500 700N/mm

Estrias retas ou à esquerda 45º

8 - 10 0,1 – 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço acima de

700 900N/mm 2

Estrias retas com entrada dupla

6 - 8 0,1 – 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo de corte

Aço acima de

900N/mm 2

Estrias retas com entrada dupla

4 - 6 0,1 – 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo de corte

Ferro fundido até 220HB

Estrias retas 8 - 10 0,2 – 0,3 0,4 – 0,5 0,5 – 0,6 Emulsão ou óleo de corte

Ferro fundido acima de 220HB

Estrias retas 4 - 6 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo de corte

Aço inoxidável Estrias retas ou à direita

3 - 5 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,4 Óleo de corte

Latão Estrias retas 10 - 12 até 0,3 0,4 0,5 - 0,6 A seco ou emulsão

Bronze Estrias retas ou à direita

3 - 8 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,4 Emulsão

Cobre eletrolítico Estrias retas ou à direita

8 - 10 0,1 - 0,2 0,2 - 0 0,5 - 0,6 Emulsão

Alumínio Estrias esq. 45º ou estrias retas

15 - 20 até 0,3 0,4 0,4 A seco ou emulsão

Silício Estrias retas 8 - 10 até 0,2 0,3 - 0,4 0,5 - 0,6 Emulsão

Material sintético rígido

Estrias retas 3 - 5 até 0,3 até 0,5 0,5 A seco

Material sintético mole

Estrias retas 5 - 8 até 0,4 até 0,6 0,6 A seco



Mandrilar

É um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de

revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas de barra.

A ferramenta gira, e a peça ou a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma

trajetória determinada. A mandrilagem pode ser: cilíndrica, cônica, esférica, etc.

Na figura seguinte observamos a usinagem de uma peça com ferramentas conjugadas

no mandril e uma outra que se encontra fixa na placa da máquina.

A precisão de usinagem, embora não ultrapasse a H 7 , é muito boa, e as tolerâncias de

posição relativa são ≥ 0,02mm.

Esse processo de usinagem se viabiliza nas produções em série, onde as peças como

na figura seguinte possuem um grande número de operações, que são executadas

simultaneamente.



Ferramentas de mandrilar

As ferramentas de mandrilar são sempre de dimensões pequenas, uma vez que

trabalham no interior do furo previamente executado pela broca. São feitas de aço

rápido e montadas em um mandril porta- ferramenta.

Esse mandril deve ser tão forte quanto permita o diâmetro do furo, e não deve ser

muito longo para evitar desvios e vibrações.

As ferramentas podem ser:

• Fixas

• Reguláveis

Em trabalhos especiais também podemos utilizar ferramentas inteiriças na forma mais

adequada.



Ferramentas fixas

Ferramentas reguláveis

Velocidade de corte (Vc) e avanço (a) para mandrilagem (valores médios)

Vc em m/min

Material

Ferramenta de

aço rápido -

HSS

Ferramenta de

metal duro

Avanço (a) em

mm por

revolução

Aços até 500N/mm 2

Aços 500 a 750N/mm 2

Aços 800 a 1 200N/mm 2

Aço fundido até 500N/mm 2

Aço fundido até 200 Brinell

Ferro fundido + de 200 Brinell

Bronze comum

Bronze fosforoso

Alumínio, latão macio

Ligas de alumínio- latão duro

Materiais plásticos

Aço inoxidável

14 - 16

10 - 12

6 - 8

12

12 - 15

8 - 12

30 - 35

12

70

40 - 60

25 - 30

4 - 6

25 - 35

15- 25

12 - 15

15 – 25

25 - 30

15 - 25

70 - 80

40 - 60

100

70 - 80

30 - 50

12 - 16

0,05 - 0,1

0,05 - 0,1

0,02 - 0,1

0,05 - 0,1

0,1 - 0,4

0,1 - 0,2

0,1 - 0,3

0,1 - 0,2

0,1 - 0,2

0,1 - 0,3

0,1

0,02 - 0,1



Tipos de máquinas para furar

Furadeira sensitiva

Furadeira de coluna

As furadeiras de coluna são assim chamadas pela forma de seu corpo. Possuem

tamanhos variáveis e grande capacidade de trabalho.

Com essa furadeira podemos executar

furação de peças de maior porte e

diâmetros maiores que a furadeira

sensitiva.

Sua grande vantagem é a capacidade de

deslocamento vertical da mesa,

posicionando a peça na altura que se

deseja furar.

É a mais simples das máquinas

ferramentas destinadas à furação de

peças. É indicada para usinagem de

peças de pequeno porte e furos com

diâmetros de até 15mm.

Tem o nome de sensitiva porque o

avanço é feito manualmente pelo

operador, o qual regula a penetração

da ferramenta em função da

resistência que o material oferece.



Furadeira radial

A furadeira radial serve para furação de peças volumosas. Pode executar fresagens,

roscamentos e furações de até 100mm de diâmetro.

Seu cabeçote pode se deslocar no sentido horizontal, por meio do braço e na vertical

ao longo da coluna.

Graças à liberdade de movimento do cabeçote, pode trabalhar no solo em peças de

grandes dimensões e também em peças de formas especiais.



Furadeira de árvores múltiplas

Essa máquina de furar é utilizada para fabricação de peças com vários furos, seu

avanço é comum e deve ser ajustado em função do furo maior.

Tais maquinas visam a economizar o tempo manual da operação e são aplicadas na

produção seriada.

As árvores, por possuírem acionamento separado, permitem variar a rotação de cada

árvore.



Mandriladora

A mandriladora horizontal, além dos trabalhos de mandrilagem, fresagem e

roscamento, também pode efetuar furações.

A máquina pode efetuar a usinagem com uma ou mais ferramentas executando

operações diversas. Possui deslocamento muito versáteis, segundo vários eixos,

lineares e angulares.

Broqueadoras

São máquinas semelhantes às mandriladoras, porém só tem sentido a sua utilização

em peças com diversas furações e em produção seriada, visto que esse tipo de

máquina não possui a mesma versatilidade de movimentos das mandriladoras.

Essas máquinas possuem

múltiplos cabeçotes e

efetuam usinagens

conjugadas e simultâneas.

Por possuírem maior

rigidez, conseguem

furações com boa precisão.



Torneamento

É o processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução

com auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes.

Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina, e a

ferramenta, simultaneamente, desloca-se numa trajetória no mesmo plano do referido

eixo.

Torneamento

Ângulos da ferramenta de tornear

As ferramentas possuem ângulos e superfícies em sua geometria de corte, que são de

grande importância e constituem elementos fundamentais do seu rendimento e

durabilidade

Ângulos no espaço Ângulos no plano



Ângulos em função do material

O fenômeno de corte é realizado pelo ataque da cunha da ferramenta, onde o

rendimento depende dos valores dos ângulos da cunha, pois é esta que corrompe as

forças de coesão do material da peça.

Experimentalmente, determinaram-se os valores desses ângulos para cada tipo de

material da peça. A tabela seguinte nos fornece os valores para os materiais mais

comuns.

Ângulos recomendados em função do material Material Ângulos

Aço 1020 até 450N/mm 2 α β γ χ

Aço 1045 42 a 700N/ mm 2 8 55 27 0 a -4

Aço 1060 acima de 700N/ mm 2 8 62 20 0 a -4 Aço ferramenta 0,9%C 8 68 14 -4 Aço inox 6 a 8 72 a 78 14 a 18 -4 FoFo brinell até 250HB 8 a 10 62 a 68 14 a 18 -4 FoFo maleável ferrítico brinell até 150HB 8 76 a 82 0 a 6 0 a -4 FoFo maleável perlítico brinell de 160HB a 240HB

8 64 a 68 14 a 18 0 a -4

Cobre, latão, bronze (macio) 8 72 10 0 a -4 Latão e bronze (quebradiço) 8 55 27 +4 Bronze para bucha 8 79 a 82 0 a 3 +4 Alumínio 8 75 7 0 a +4 Duralumínio 10 a 12 30 a 35 45 a 48 +4

Duroplástico Celeron, baquelite 10 80 a 90 5 +4 Ebonite 15 75 0 +4 Fibra 10 55 25 +4 Termoplástico PVC 10 75 5 +4 Acrílico 10 80 a 90 0 0 Teflon 8 82 0 +4 Nylon 12 75 3 +4



Secção do cavaco

A secção (s) do cavaco depende do avanço e da profundidade de corte.

Secção do cavaco

s = a. p

A rugosidade da superfície usinada da peça depende da relação adequada entre o

avanço (a) e o raio (r) da ponta da ferramenta.

Quanto menor o avanço, menor será a rugosidade na superfície da peça e maior o

tempo de vida da ferramenta. Quanto maior o raio da ponta, menor a rugosidade, maior

a dissipação do calor e maior a vida da ferramenta. Recomenda-se a seguinte relação:

r = 4. a

Na produção seriada, através de torneamento, tanto a profundidade de corte (p) como

avanço (a) devem ser cuidadosamente escolhidos, pois a pressão específica de corte

depende também da relação entre esses dois parâmetros. É recomendada uma

profundidade que obedeça à relação:

p = (3 a 8). a



Tipos de ferramentas para tornear

Torneamento externo

Existem diversos tipos de ferramentas para tornear externamente. O que as

caracterizam são as formas, ângulos, tipos de operações que executam e o sentido de

corte.

É considerado sentido à direita quando a ferramenta se deslocar em direção à árvore.

Sentido de corte

A figura seguinte ilustra algumas operações de torneamento externo e suas

respectivas ferramentas.

Torneamento externo



Torneamento interno

Ferramentas para tornear internamente podem ser de corpo único, com pontas

montadas ou com insertos. Podemos utilizá-las nas operações de desbaste ou de

acabamento, variando os ângulos de corte e a forma da ponta.

Fixação e ajustagem da ferramenta de tornear

Quando fixarmos ferramentas para tornear, devemos nos preocupar com o

posicionamento e rigidez de fixação, devido a sua influência na vida útil da ferramenta

e, consequentemente, na produtividade.

A posição correta da aresta de corte da ferramenta deve coincidir com a linha de centro

da peça.

As figuras seguintes mostram que a posição influi nos ângulos α e γ. Como já vimos,

os ângulos influem na formação do cavaco e, consequentemente, na força de corte.



Torneamento externo

Ferramenta acima Ferramenta abaixo

Torneamento interno

Ferramenta acima Ferramenta abaixo

Materiais das ferramentas Os materiais que constituem as ferramentas de corte são os responsáveis pelo seu

desempenho e conferem-lhes características físicas e propriedades mecânicas. Os

materiais mais comuns são: aço-carbono, aço rápido, metal duro, cerâmica.

Aço-carbono Possui teores de 0,7 a 1,5% de carbono e é utilizado em ferramentas para usinagens

manuais ou em máquinas-ferramentas.

Utilizado para pequenas quantidades de peças, não se presta para altas produções. É

pouco resistente a temperaturas de corte superiores a 250ºC, daí a desvantagem de

usarmos baixas velocidades de corte.



Aço-rápido Possui, além do carbono outros elementos de liga, tais como: tungstênio, cobalto,

cromo, vanádio, molibdênio, boro, etc., responsáveis por excelentes propriedades de

resistência ao desgaste.

Os elementos de liga lhe conferem maior resistência ao desgaste, aumentam sua

resistência de corte a quente (550º) e possibilitam maior velocidade de corte.

Tipos de aço rápido: • Comum 3%W, 1%Va

• Superior 6%W, 5%Mo, 2%Va

• Extra- superior 12%W, 4%Mo, 3%Va e Co até 10%

• Extra- rápido 18W2Cr, 4Va e 5%Co Metal duro

Comumente chamado de carboneto metálico, compõe as ferramentas de corte mais

utilizadas na usinagem dos materiais na mecânica.

Pastilhas de metal duro

Os elementos mais importantes de sua composição são o tungstênio, tântalo, titânio e

o molibdênio, usando cobalto e níquel como aglutinantes. Revestido com TiN + TiC. O

carboneto possui grande resistência ao desgaste com as seguintes vantagens:

• Alta resistência ao corte a quente, mantendo uma dureza de 70HRC até 800ºC.

• Trabalha a altas velocidades de corte ± 50 a 300m/min até 10 vezes a velocidade

do aço rápido.

• A alta dureza dos carbonetos proporciona maior vida à ferramenta, exigindo,

porém, máquinas e suportes mais robustos para evitar vibrações, que são críticas

para os metais duros.

• As pastilhas de metal duro podem ser fixadas com solda ou intercambiáveis. A intercambialidade elimina os tempos de parada da máquina para afiação.



Fixação de pastilhas

É grande o número de tipos e modelos de suportes existentes no mercado; também

são vários os sistemas de fixação da pastilha no suporte. A escolha está vinculada à

operação e aos ângulos de corte desejados, pois, embora as pastilhas possuam

ângulos próprios, os resultantes da combinação entre os ângulos da pastilha e a

inclinação de seu assento no suporte.

Fixação da pastilha



Cerâmica- As ferramentas de cerâmica são constituídas de pastilhas sinterizadas com

aproximadamente 98% a 100% de óxido de alumínio.

Possuem dureza maior que o metal duro, podendo ser empregadas a uma velocidade

de corte 5 a 10 vezes maior.

Escala de dureza

São utilizadas na operação de acabamento em ferro fundido, ligas de aço, ligas não

ferrosas plásticas. O gráfico da figura seguinte mostra o tempo de vida da ferramenta

em função da velocidade. Nas usinagens a quente o gume de corte pode resistir ao

desgaste até 1 200ºC.

Vida da ferramenta

As pastilhas de cerâmica também podem ser intercambiáveis, porém, em função da

sua alta dureza, possuem pouca tenacidade e necessitam de suportes robustos que

evitem vibrações e máquinas operatrizes que oferecem boas condições de rigidez.



Suportes

Em operações de acabamento, o volume de cavaco por tempo é muito superior ao do

metal duro, em função de suas altas velocidades de corte.

A tabela seguinte mostra as condições de trabalho das ferramentas de cerâmicas.

Capacidade das cerâmicas

Materiais a cortar Limpar p = 2

Desbaste p = 2

Acabamento p = 1

V a V a V a Aço 1010-1020 175 0,4 350 0,4 450 0,15 Aço 1040 150 0,4 300 0,4 450 0,15 Aço 1060 130 0,3 250 0,3 350 0,12 Ferro fundido (HB 200) 150 0,5 250 0,4 350 0,12 Ferro fundido (HB 400) 30 0,2 40 0,25 50 0,16 Bronze 500 0,3 700 0,16

Lubrificação

A usinagem de metal produz sempre calor, que resulta da ruptura do material pela ação

da ferramenta e do atrito constante entre os cavacos arrancados e a superfície da

ferramenta.

Geração de calor



O calor assim produzido apresenta dois inconvenientes:

• Aumenta a temperatura da parte temperada da ferramenta, o que pode alterar suas

propriedades;

• Aumenta a temperatura da peça, provocando dilatação, erros de medida,

deformações, etc.

Para evitar esses inconvenientes, utilizam-se nas oficinas mecânicas os fluidos de

corte.

Fluidos de corte

É um líquido composto por várias substâncias com a função de introduzir uma melhoria

no processo de usinagem dos metais.

A melhoria poderá ser de caráter funcional ou de caráter econômico.

Melhorias de caráter funcional são aquelas que facilitam o processo de usinagem,

conferindo-lhe melhor desempenho:

• Redução do coeficiente de atrito entre a ferramenta e o cavaco;

• Expulsão do cavaco da região de corte;

• Refrigeração da ferramenta;

• Refrigeração da peça em usinagem;

• Melhor acabamento superficial da peça em usinagem;

• Refrigeração da máquina- ferramenta.

Melhorias de caráter econômico são aquelas que levam a um processo de usinagem

mais econômico:

• Redução do consumo de energia de corte;

• Redução do custo da ferramenta na operação (maior vida útil);

• Proteção contra a corrosão da peça em usinagem.

Funções dos fluidos de corte

• Função lubrificante

Durante o corte, o óleo forma uma película entre a ferramenta e o material,

impedindo quase que totalmente o contato direto entre eles.



Ação Lubrificante

• Função refrigerante

Com o calor passa de uma substância mais quente para outra mais fria, ele é

absorvido pelo fluido.

Ação refrigerante

• Função anti- soldante

Algum contato, de metal com metal, sempre existe em áreas reduzidas. Em vista

da alta temperaturas nestas áreas, as partículas de metal podem soldar-se à peça

ou à ferramenta, prejudicando o seu corte.

Para evitar isso, adicionam-se, ao fluido, enxofre, cloro ou outros produtos

químicos.

Fluidos de corte

• Fluidos refrigerantes

Usam-se, de preferência, como fluidos refrigerantes:

ar insuflado ou ar comprimido, mais usados nos trabalhos de rebolos;

água pura ou misturada com sabão comum, mais usada na afiação de ferramentas,

nas esmerilhadoras.

Por esta razão, o óleo deve fluir

constantemente sobre o corte.

Se for usado em quantidade e velocidade

adequadas, o calor será eliminado quase

que imediatamente e as temperaturas da

ferramenta e da peça serão mantidas em

níveis razoáveis.



Observação

Não é recomendável o uso de água como refrigerante nas máquinas- ferramentas por

causa da oxidação das peças.

• Fluidos lubrificantes

Os mais usados são os óleos. São aplicados, geralmente, quando se deseja dar

passes pesados e profundos, onde a ação da ferramenta contra a peça produz

calor.

• Fluido refrigerantes lubrificantes

Esses fluidos são, ao mesmo tempo, lubrificantes e refrigerantes, agindo, porém,

muito mais como refrigerantes, em vista de conterem grande proporção de água.

São usados, de preferência, em trabalhos leves.

O uso dos fluidos de corte, na usinagem dos metais, concorre para maior produção,

melhor acabamento e maior conservação da ferramenta e da máquina.

Fluidos de corte

Materiais Durezas Brinell Fluidos

Aços Aço para cementação Aço para construção sem liga Aço para construção com liga Aço fundido Aço para ferramenta sem liga Aço para ferramenta com liga Aço para máquinas automáticas

100-140 100-225 220-265

250 180-210 220-240 140-180

Óleo solúvel 5% ou óleo de corte

Aço para mola 290 Óleo de corte

Aço inoxidável 150-200 Óleo de corte sulfurado Fundidos

Ferro fundido 125-290 A seco, ou óleo solúvel 2,5% Ferro nodular 100-125 Óleo de corte ou solúvel 5%

Não ferrosos Cobre com 1% de chumbo Liga, cobre 70% + níquel 30% Latão comum Latão para máquinas automáticas Bronze ao chumbo Bronze fosforoso Bronze comum

A seco, ou óleo solúvel 2,5%

Alumínio puro Silumino (alumínio duro) Duralumínio Outras ligas de alumínio

Óleo de corte com 50% de querosene

Magnésio e ligas A seco



Torno

Torno mecânico universal

É um tipo de torno que, embora possua grande versatilidade, não oferece grandes

possibilidades de fabricação em série, devido à dificuldade que apresenta com as

mudanças de ferramentas.

Torno mecânico



Torno revólver

A característica fundamental do torno revólver é o emprego de várias ferramentas,

convenientemente dispostas e preparadas, para executar as operações de forma

ordenada e sucessiva.

Torno revólver

As ferramentas adicionais são fixadas no dispositivo chamado torre revólver. Essas

ferramentas devem ser montadas da forma seqüencial mais racional para que se

alcance o objetivo visado.

Torre revólver



Torno de placa ou platô

O torno de placa ou platô é amplamente utilizado nas empresas que executam

trabalhos de mecânica e caldeiraria pesada.

Executa torneamento de peças de grande diâmetro, como polias, volantes, flanges,

etc.

Torno de placa ou platô



Torno vertical

Esse tipo de torno possui o eixo de rotação vertical, e é empregado no torneamento de

peças de grande dimensão, com volantes, polias, rodas dentadas, etc., que, por seu

peso, podem ser montadas mais facilmente sobre uma plataforma horizontal que sobre

uma plataforma vertical.

Torno vertical



Torno copiador

Neste torno, os movimentos que definem a geometria da peça são comandados

através de mecanismos que copiam o contorno de um modelo ou chapelona.

No copiador hidráulico, um apalpador em contato com o modelo transmite o movimento

através de um amplificador hidráulico que movimenta o carro porta- ferramentas.

Detalhe do torno copiador

O torno copiador tem grande amplicabilidade e não deve ser utilizado em produções pequenas, por ser antieconômico.



Torno CNC Os tornos automáticos, muito utilizados na fabricação de grandes séries de peças, são comandados por meios de cames, excêntrico e fim de curso. O seu alto tempo de preparação e ajuste, para início de nova série de peças, faz com que não seja viável para médios e pequenos lotes, daí o surgimento das máquinas CNC (Comando Numérico Computadorizado) .

Torno CNC

Equipamentos e acessórios

Ponto rotativo

Ponto rotativo

Utilizado nas operações de

torneamento que requerem uma

fixação entre pontas.

a- placa b- cabeçote principal c- vídeo display d- programação e- painel de operação f- barramento g- cabeçote móvel h- torre porta ferramenta



Placa universal

Placa universal

Placa de arraste

Usada no torneamento de peças fixadas entre pontos, onde se pretende manter uma

maior concentricidade no comprimento total torneado.

Placa de arraste

Placa de quatro castanhas

Utilizada na fixação de peças de perfis irregulares, porque suas castanhas de aperto

podem ser adicionadas separadamente, oferecendo condições de centragem da região

que se pretende usinar.

Equipamento muito comum nos

trabalhos de torneamento. Possui 3

castanhas que efetuam o aperto da

peça simultaneamente e uma

conseqüente centragem. Pode

efetuar fixação em diâmetros

internos e externos.



Placa de quatro castanhas

Placa plana

Utilizada na fixação de peças irregulares com auxílio de dispositivos.

Como vemos na figura seguinte, a placa plana amplia as possibilidades de fixação de

peças de formato irregular que necessitam operações de torneamento.

Placa plana



Luneta fixa

Esse acessório tem grande utilidade quando pretendemos tornear eixos longos de

pequenos diâmetros, pois atua como mancal, evitando que a peça saia de centro ou

vibre com a ação da ferramenta.

Luneta móvel

É utilizada em eixos de pequenos diâmetros, sujeitos a flexões e vibrações na

usinagem . Serve também como mancal e deve ser montada sempre junto da

ferramenta, para evitar vibrações e flexões, pois anula as forças de penetração da

ferramenta.

Luneta móvel

Luneta fixa



Mandril pinça

Esse acessório de fixação é amplamente utilizado quando se pretende tornear eixos de

diâmetros pequenos, por oferecer grande precisão na concentricidade. Oferece rápidas

trocas de peças e é comumente encontrado em tornos automáticos.

Mandril pinça

Mandril expansivo

Utilizado na fixação de peças em que se pretende tornear totalmente o diâmetro

externo, visando manter uma uniformidade na superfície.

Mandril expansivo



Fresagem

É um processo de usinagem com retirada de cavacos que permite modificar as

superfícies das peças. Para tanto, emprega-se uma ferramenta multicortante (fresa)

que gira enquanto a peça se desloca segundo uma trajetória qualquer.

Fresadora

Método de ação da fresa

A fresa é uma ferramenta que possui vários dentes cortantes e que retira os cavacos

por meio de movimentos circulares.

Método de ação da fresa



Para cortar o material, os dentes da fresa têm forma de uma cunha.

Os ângulos da fresa dependem do material e da peça a usinar.

Fresas quanto aos ângulos

As fresas com um grande número de dentes têm a vantagem de reduzir a força de

corte por dente, porém não permitem grandes retiradas de cavacos.

→ bolsa de cavacos pequenos

→ Pequeno avanço e penetração

Grande número de dentes

Para materiais não ferrosos de baixa

dureza, tais como alumínio, bronze,

plásticos, etc, utilizamos fresa tipo W.

Nos materiais de dureza média, como, por

exemplo, aço até 700n/mm2, usamos fresa

tipo N.

Para materiais duros, quebradiços e aços

com mais de 700N/mm2 usamos fresa tipo

H.



As fresas com poucos dentes são aplicadas geralmente em materiais moles e, pela

própria construção, podem retirar um maior volume de material.

Poucos dentes

De acordo com o método de ação da fresa, podemos ter uma fresagem tangencial ou

frontal, com movimentos discordantes ou concordantes.

Fresagem tangencial

Nesse tipo de fresagem, o eixo da fresa é paralelo à superfície que está sendo

usinada. O cavaco formado tem a forma de vírgula.

A fresagem tangencial exige um grande esforço da máquina e da fresa. No

acabamento superficial não se consegue baixa rugosidade.

Fresagem tangencial



Fresagem frontal

Na fresagem frontal o eixo da fresa é perpendicular à superfície a ser usinada.

Fresagem frontal

O cavaco possui uma espessura regular e a máquina é pouco exigida, porque a força é

distribuída em vários dentes em processo contínuo.

O acabamento superficial é melhor do que o conseguido com a fresagem tangencial, e

o volume de cavaco retirado por tempo, bem maior.

Movimento discordante

O avanço da peça é contrário ao sentido de rotação da fresa. Pode ser aplicado em

qualquer tipo de máquina.

Fresagem discordante

Em virtude da maior espessura do

cavaco na saía do dente, e das

vibrações conseqüentes, não se

consegue bom acabamento. O

volume de cavaco retirado por

tempo é pequeno.



Movimento concordante

O avanço da peça tem o mesmo sentido da rotação da fresa. O corte do material é

mais acentuado no início, o que oferece um melhor acabamento do que o conseguido

com o movimento discordante.

Fresagem concordante

Com relação às forças de corte, a resultante tende a fixar a peça à mesa; daí o seu

emprego em peça de rigidez de fixação deficiente e difícil de prender, como no caso de

chapas de pouca espessura.

É muito utilizado na abertura de rasgos de chavetas, cortes profundos e longos em

relação à largura da peça. Pode ser utilizado sem restrições nas máquinas de

acionamento hidráulico.

Existem restrições quando em

máquinas de acionamento da

mesa por fuso, visto que a força

tangencial de corte tende a

puxar a peça no sentido de folga,

conforme a figura abaixo. Este

problema pode acarretar danos à

peça, à máquina e à fresa.

Mecanismo de avanço



Tipos de fresas e aplicações

Existem muitos tipos de fresas e sua classificação pode ser feita através de vários

critérios.

Apresentamos os tipo de mais comuns de suas aplicações segundo norma DIN.

Fresas de perfil constante

São empregadas nas usinagens de engrenagens, roscas e na execução de trabalhos

especiais de rasgos e canais com perfis diversos.

Fresas para perfil constante

Fresas planas

Utilizamos na fresagem de superfícies planas, rasgos e canais. Quanto ao corte, temos

dentes retos ou helicoidais.

Fresas para superfícies planas



Fresas angulares

Utilizamos para fresagem de ranhuras em ângulos ou formação de perfis prismáticos.

Fresas angulares

Fresas para rasgos

Empregadas na execução de rasgos de chavetas, ranhuras retas ou em perfil T, e em

mesas de máquinas.

Fresas para rasgos

Fresas- lima

Muito utilizada em ferramentaria na confecção de moldes e matrizes que necessitam

cantos, rasgos e arestas com bom acabamento.

Fresas para moldes e matrizes



Fresas de dentes postiços

Estas fresas, também chamadas de cabeçote fresador, possuem ferramentas postiças

de pastilha de metal duro que trabalham mediante um tipo de fixação.

Cabeçote de pastilhas intercambiáveis

Associação de fresas

A força axial F e seu sentido quando uma fresa helicoidal trabalha.

Forças no corte

As ferramentas postiças de aço

rápido podem ser retiradas para a afiação ou, ainda no caso de

metal duro, podem ser

reversíveis, pois já são afiadas

em todas as suas arestas de corte.

Após a montagem dessas

ferramentas, devemos verificar a

altura das arestas de corte se

quisermos obter um bom

acabamento.

Quando associamos uma ou

mais fresas devemos ter o

cuidado de selecioná-las em

função da hélice, visando

anular as forças axiais .



Trem de fresagem

Quando executamos a fresagem de peças que possuem perfis diversos, podemos

montar um trem de fresagem.

Trem de fresagem

Dispondo de máquinas com potência suficiente para o trabalho, temos uma grande

economia de tempo, pois executamos os perfis com uma única fresa.

Montagem das fresas

Montagem de fresas com mancal

Normalmente as fresas cilíndricas de disco e de perfis fixam-se sobre uma árvore A . A

fresa deve ser centrada após a montagem para verificação, não podendo ter uma

excentricidade superior a 0,04mm.

Montagem das fresas com mancal



Montagem de fresas com mandris

Montamos a fresa em mandris

para fixar à máquina . Nas

fresas pequenas de haste

cônica C, usamos a redução D

para podermos fixá-la na árvore

E, prendendo-a com auxílio de

tirante F.

As fresas cilíndricas frontais G

são montadas com mandris

que podem possuir cone morse

de fixação. O movimento é

transmitido à fresa por

intermédio da chaveta

longitudinal I.

As fresas cilíndricas frontais

também podem ser montadas

em função da árvore da

máquina, com cone ISO J e,

em função da dimensão e

esforço solicitado, podem

possuir chaveta transversais L

bem mais robustas.

Montagem das fresas com mandris

Nas montagens de fresas frontais de dentes postiços e com grandes diâmetros,

utilizam-se várias chavetas, tanto na parte cilíndrica como na parte cônica do mandril.

Essas chavetas visam evitar que a fresa venha girar em torno do cone do mandril que

pode ser morse ou ISO, em função da árvore da máquina.



Vida da fresa

Como toda a ferramenta, a fresa também está submetida a desgaste. Esse desgaste

não é provocado somente pelo tempo efetivo de trabalho, mas também pela qualidade

de afiação, condições de trabalho e funcionamento dos órgãos das máquinas.

A vida da fresa depende:

• Do material da peça e da ferramenta;

• Da afiação correta;

• Da seleção dos elementos de corte, Vc, avanço, profundidade de corte e rpm;

• Da rigidez da peça e da máquina;

• Da montagem correta;

• Do uso correto de refrigeração.

Vibrações da fresa

Como evitar vibrações nas fresas:

• Centrar a fresa no seu eixo de giro;

• Montar a fresa próxima ao mancal e ao copo da fresadora;

• Fazer a relação correta dos elementos de corte;

• Montar um volante solidário à árvore fresadora;

• Utilizar fresas de passo dos dentes fresados ou alternar os dentes;

• Descentrar a fresa em relação à peça.



Tipos de fresadoras

Fresadora universal

É assim chamada por sua grande versatilidade de operações.

Fresadora universal

A figura seguinte mostra um cabeçote que pode ser acoplado a este tipo de máquina.

Seus movimentos se processam

em vários eixos e sentidos, e

podem ser acoplados a ela vários

equipamentos e dispositivos.

Sua mesa pode ser posicionada

até 45º, tanto à direita como à

esquerda, permitindo a fresagem

de superfícies helicoidais.



Fresadora horizontal

É uma fresadora pouco versátil; sua árvore trabalha na horizontal e a mesa move-se

vertical e longitudinalmente . Alguns modelos são parecidos com a fresadora universal,

mas não inclinam a mesa e não recebem cabeçote vertical.

Fresadora horizontal

Normalmente é utilizada em peças de grandes dimensões, possui grande rigidez e

presta-se para execução de trabalhos pesados.

Quando nas produções em série surgem peças de grande comprimento que requerem

fresagem, utilizam-se os modelos da figura seguinte, conforme as operações

necessárias.

Fresadoras horizontais



Fresadora vertical

Esse tipo de fresadora, pouco versátil, presta-se a execução de trabalhos em peças de

grande altura. Trabalha normalmente com fresas frontais, executando trabalhos de

usinagem em vários ângulos, visto que seu cabeçote pode assumir posicionamentos

angulares (Usinagem em ângulo).

Fresadora vertical Usinagem em ângulo

Equipamentos e acessórios

Aparelho divisor

Divisor simples

Quando se usinam peças cujas secções

têm a forma de polígonos regulares, como

quadrados, hexágonos, etc, ou executam-

se sulcos regularmente espaçados como

nas engrenagens, utilizando-se divisores

simples, que fazem divisões diretas em

função do disco divisor. O número de

divisões executado pode ser igual ao

existente no disco ou um submúltiplo

deste.



Divisor universal

Divisor universal

Os divisores universais podem executar um grande número de divisões diretas ou

indiretas em função da relação n = N40

, onde N é o número de divisões desejado e 40

é a relação entre o pinhão e a coroa, ou seja, para 40 voltas no pinhão, a peça dá uma

volta completa. E n é o número de voltas necessárias.

Com este aparelho conseguimos divisões angulares muito precisas.

Acompanha os aparelhos divisores universais um jogo de três discos, os quais

possuem várias divisões através de carreiras de furos que permitem determinara as

frações de voltas.



Os exemplos seguintes mostram como efetuar divisões em peças.

Exemplos:

1. Efetuar 10 divisões:

n = 41040

N40 ==

n = 4 voltas completas para cada divisão.

2. Efetuar 32 divisões:

n = ==3240

N40

1 + 328

= 1+164

Quando a divisão resulta em um número misto, a parte inteira corresponde ao número

de voltas completas e, na fração, o numerador indica o número de furos a avançar e o

denominador indica o disco que deve ser utilizado, ou seja:

1+164

1 - volta completa

4 - furos a avançar

16 - o disco de 16 furos



A figura seguinte mostra duas seqüências da operação a ser realizada.

Posicionamento para cada divisão



Divisões simples em fresadora de 40 dentes na coroa Divisões a fazer Número de voltas da manivela e frações de voltas

3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 44 48 50 60 70 80

100 120 124 140

13 voltas + 5 intervalos do círculo 15 10 voltas 8 voltas 6 voltas + 10 intervalos do círculo 15 5 voltas + 15 intervalos do círculo 21 5 voltas 4 voltas + 8 intervalos do círculo 18 3 voltas + 21 intervalos do círculo 33 3 voltas + 5 intervalos do círculo 15 3 voltas + 3 intervalos do círculo 39 2 voltas + 18 intervalos do círculo 21 2 voltas + 10 intervalos do círculo 15 2 voltas + 8 intervalos do círculo 16 2 voltas + 6 intervalos do círculo 17 2 voltas + 4 intervalos do círculo 18 2 voltas + 2 intervalos do círculo 19 1 volta + 19 intervalos do círculo 21 1 volta + 27 intervalos do círculo 33 1 volta + 17 intervalos do círculo 23 1 volta + 10 intervalos do círculo 15 1 volta + 9 intervalos do círculo 15 1 volta + 21 intervalos do círculo 39 1 volta + 13 intervalos do círculo 27 1 volta + 9 intervalos do círculo 21 1 volta + 11 intervalos do círculo 29 1 volta + 5 intervalos do círculo 15 1 volta + 9 intervalos do círculo 31 1 volta + 4 intervalos do círculo 16 1 volta + 7 intervalos do círculo 33 1 volta + 3 intervalos do círculo 17 1 volta + 5 intervalos do círculo 35 1 volta + 5 intervalos do círculo 45 1 volta + 3 intervalos do círculo 37 1 volta + 1 intervalo do círculo 19 1 volta + 1 intervalo do círculo 39 1 volta

40 intervalos do círculo 41 20 intervalos do círculo 21 30 intervalos do círculo 33 20 intervalos do círculo 24 16 intervalos do círculo 20 30 intervalos do círculo 45 20 intervalos do círculo 35 12 intervalos do círculo 24 8 intervalos do círculo 20 15 intervalos do círculo 45 10 intervalos do círculo 31 10 intervalos do círculo 35



Retificação

É um processo de usinagem mecânica pelo qual se remove material estabelecendo um

contato entre a peça e uma ferramenta abrasiva chamada rebolo, que gira em alta

velocidade.

Rebolo

O desgaste do material a ser usinado é muito pequeno, porque a ferramenta (rebolo)

arranca minúsculos cavacos na operação de corte.

Cada cristal retira um pequeno cavaco quando sua aresta incide sobre a peça.

O ângulo de ataque é geralmente negativo.

No estudo do rebolo existem cinco elementos importantes a considerar:

• Abrasivo: material de que são compostos os grãos;

• Granulação: tamanhos dos grãos abrasivos;

• Aglomerante: material que une os grãos abrasivos;

• Grau de dureza: resistência do aglomerante;

• Estrutura: porosidade do disco abrasivo.



Abrasivos

As principais características dos elementos abrasivos são a alta dureza, a alta

resistência e a geometria adequada (os grãos formam cantos vivos).

Os abrasivos mais usados são os de óxido de alumínio e os de carboneto de silício.

Atualmente tem aumentado o emprego do diamante e do nitreto de boro.

Nas tabelas abaixo, observamos, respectivamente, uma comparação de dureza na

escala Mohs entre os abrasivos e os metais e as características e empregos dos

abrasivos.

Comparação da dureza dos abrasivos com alguns metais

Características e emprego dos abrasivos Abrasivo Nome comercial Característica Emprego

Óxido de alumínio A � 2 O 3

Aloxite Alundum Corindit Recordit

Dureza 9,4 Mohs. São menos duros, mas resistem melhor aos golpes e impactos.

Em materiais de alta tenacidade. Aços ao carbono, aços ligas, aços rápidos, ferro fundido maleável, bronze tenaz.

Carboneto de silício SiC

Carborundum Crystolon Silicit Carborecord

Dureza 9,75 Mohs. Cor varia desde o negro brilhante até o verde. São mais duros, mas suportam menos golpes e impactos.

Em materiais de baixa resistência à tração ou quebradiços: metal duro, ferro fundido cinzento, aço cimentado, bronze fundido, latão, cobre, alumínio, mármore, granito, vidro, concreto, borracha.



Granulação

A granulação significa o tamanho das partículas abrasivas.

É indicada pelo número da peneira pela qual os grãos conseguem passar. Portanto,

um grão de tamanho no 10 poderá passar por uma peneira que tem 10 malhas por

polegada linear, e ficará retido pela peneira com malha menor.

Peneira 10

Aglomerante

Os aglomerantes têm como objetivo a união ou retenção dos grãos abrasivos no rebolo. O tipo de aglomerante determina as propriedades dos rebolos. Especificação dos aglomerantes

V = Vitrificado S = Silicioso B = Resinóide R = Borracha E = Goma- laca M = Metálico



V = Vitrificado

Compõe-se de feldspato (mica), argila e quartzo; muito resistente, é empregado em

75% dos rebolos. É chamado também de aglomerante cerâmico. Os rebolos com esse

aglomerante são sensíveis aos golpes e aos choques, mas suportam bem o

aquecimento.

S = Silicioso

Permite o desprendimento dos grãos com relativa facilidade, dando assim uma

constante renovação de grãos abrasivos, proporcionando uma melhor eficiência no

corte.

B = Resinóide

É um composto orgânico sintético ou plástico. Resistente e bastante flexível, permite

elevada velocidade de retificação.

R = Borracha

Composta de borracha vulcanizada bastante dura, de densidade elevada, essa liga

permite a fabricação de rebolos fortes, flexíveis e bastante finos.

E = Gama- laca

Permite acabamentos finos em produtos tais como girabrequins e cilindros de

laminadores. produz um corte frio em aço temperado e secções de pouca espessura.

M = Metálico

Usado em rebolos de diamante ou carboneto de boro. Muito consistente, evita que o

abrasivo se solte com facilidade e é muito aplicado em abrasivos de granulação fina.

Grau de dureza

O grau de dureza de um rebolo é a medida do poder de retenção dos grãos abrasivos

pelo aglomerante.

Um rebolo muito duro para um determinado serviço retém seus grãos até depois de

terem perdido a capacidade de corte.



Um rebolo muito mole perde seus grãos antes destes terem executado inteiramente se

serviço.

Quando o material que se vai trabalhar tem a tendência de emplastar ou de cobrir o

rebolo, deve-se usar um que solte os grãos, isto é, um rebolo mole.

Estrutura

Entende-se por estrutura o grau de compactação dos grãos abrasivos no rebolo.

Refere-se também à porosidade do rebolo.

Estrutura

Um rebolo de estrutura aberta (maior porosidade) é indicado para trabalhos de

desbaste, para os materiais que se alteram facilmente com o calor, os que soltam

cavacos grandes ou os que tenham muita superfície de contato.

Um rebolo de estrutura densa (menor porosidade) é indicado para trabalhos de

acabamento.

Identificação dos rebolos

Os rebolos trazem em suas etiquetas um código adotado pelos fabricantes.

Esse código permite conhecer, através de suas letras e números, o tipo de rebolo e a

constituição de sua massa.



Normas de marcação nos rebolos



Formas e aplicações dos rebolos

Forma Aplicação Forma Aplicação

disco reto

Afiação de brocas e

ferramentas diversas

corpo reto

Afiação de fresas

frontais, fresas de

topo, fresas

cilíndricas, machos,

cabeçotes porta- bits.

perfilado

Peças perfiladas

corpo cônico

Afiação de fresas

angulares,

rebaixadores, broca

de 3 e 4 arestas

cortantes, fresas

frontais, fresas de

topo.

disco

Afiação de machos,

brochas.

segmentos

Retificação plana de

ataque frontal no

faceamento de

superfícies.

prato

Afiação de fresas de

forma, fresas

detalonadas, fresas

cilíndricas frontais,

fresas de disco

pontas montadas

Ferramenta de corte

e estampos em geral.

Inspeção e montagem de rebolos

Ao montar o rebolo, verificar:

a) Se o rebolo não está trincado ou rachado. Através de uma pequena pancada na

sua lateral o som produzido será:

• Som fanhoso (barulho surdo, sem percussão) = rebolo com defeito (trincado);

• Som límpido = rebolo sem defeito (bom).



b) Entre o rebolo e a flange deve-se intercalar uma guarnição de papelão, feltro,

couro, etc. Essa guarnição deve igualar as rugosidades da superfície do rebolo e

conseguir um bom assentamento das flanges, para que as forças de aperto se

distribuam uniformemente sobre o disco.

c) Não deve existir folga entre as peças, eixos, buchas e rebolos.

d) A bucha não pode exceder a largura do rebolo.

e) sentido da rosca da flange deve ser contrário ao sentido do movimento do rebolo.



Balanceamento de rebolos

Os passos para a execução do balanceamento de rebolos.

Passos do balanceamento de rebolos

1. Fixar o rebolo em mandril do balanceador sem os

contrapesos. Eixo e flanges devem estar muito

limpos. Pôr o conjunto em cima do balanceador,

aguardar até que o rebolo pare e marcar com

lápis o ponto mais pesado.

2. Montar e fixar um contrapeso no lado oposto do

ponto mais pesado.

3. Introduzir dois outros contrapesos à mesma

distância da primeira peça e quase opostos a ela.

4. Deslocar progressivamente os dois contrapesos

contra a peça fixa, até o momento em que o

rebolo esteja equilibrado.

5. Fixar bem os contrapesos com os parafusos

6. Montar o rebolo balanceado na máquina

retificadora.

7. Dressar o rebolo com diamante.

8. Desmontar o rebolo da máquina.

9. Repetir todas as operações de 1 até 6, pois,

assim procedendo, teremos um balanceamento

de melhor qualidade, visto o rebolo já se

encontrar retificado após o primeiro

balanceamento.



Dressagem

Após o primeiro balanceamento, o rebolo deve ser montado na máquina retificadora e

submetido a uma prova de rodagem, por cinco minutos, a plena rotação de

funcionamento.

A seguir, deve-se posicionar o dressador para que forme um ângulo de ataque, sempre

negativo, que varie entre 10 e 15º em relação à linha de centro do rebolo.

Posicionamento do dressador na mesa magnética

Posicionamento e movimento do dressador Deve-se acionar primeiro o rebolo, e só depois a refrigeração.

Iniciar a dressagem pelo lado mais alto da superfície do rebolo, avançando ± 0,020mm

por passe, em operação refrigerada, ou 0,010mm, em operação a seco.



Profundidade do passe

Nos passes finais usar avanço de 0,005mm e a metade da velocidade do passe da

operação anterior.

O diamante para a dressagem deve ser escolhido em função do diâmetro do rebolo.

Diâmetro do

rebolo (mm)

Peso do diamante

em quilate (K)

150

250 - 300

400

0,3 - 0,5

0,5 - 0,75

0,75 - 1

Classificação dos processos de retificação Retificação plana Seu objetivo é conseguir superfícies planas. Existem dois tipos:

Retificação plana tangencial É aquela em que o eixo do rebolo é paralelo à superfície a se usinada.

Retificação plana tangencial



Retificação plana frontal

É aquela em que o eixo do rebolo é perpendicular à superfície a ser usinada.

Retificação plana frontal

Quando se usa uma inclinação no eixo do rebolo de 0,3 a 0,5, a superfície usinada tem

a estrutura de raios.

Esse tipo de estrutura favorece a lubrificação das peças em contato direto.

Retificação cilíndrica

O objetivo da retificação cilíndrica é conseguir superfícies cilíndricas ou perfilados.

Retificação cilíndrica externa A peça gira e se desloca axialmente (longitudinalmente). O avanço longitudinal, deve

ser, para cada volta completa da peça, igual a 2/3 da largura do rebolo para que se

sobreponham às passadas do rebolo.

Retificação cilíndrica externa



Retificação cilíndrica interna O diâmetro do rebolo não deve ser maior do que 2/3 do diâmetro do orifício para que a

superfície de contato entre o rebolo e a peça não seja excessivamente grande e

ocasione um aquecimento elevado e dificulte a saída dos cavacos.

Retificação cilíndrica interna

O avanço longitudinal deve ser, para cada volta da peça, no máximo, igual a 1/3 da

largura do rebolo e a profundidade de corte deve ser menor que na retificação

cilíndrica externa.

Na figura abaixo vemos a retificação cilíndrica de perfis. Nesse caso, o rebolo possui

forma idêntica à superfície desejada, e não há o avanço longitudinal.

Retificação cilíndrica de perfis



Retificação sem centros (Center less)

Esse tipo de retificação é amplamente aplicada na produção em série.

A peça é conduzida pelo rebolo e pelo disco de arraste.

O disco de arraste gira devagar e serve para imprimir movimento à peça, bem como

produzir o avanço longitudinal. Por esta razão, o disco de arraste possui uma

inclinação de 3 a 5º, que é a responsável pelo avanço da peça.

h = 2D

onde:

h = diferença de altura entre o centro da

peça a ser usinada e o centro do rebolo.

D = diâmetro da peça a ser retificada.

h máx. = 15mm

Retificação sem centros (Center less) externa

Podemos afirmar que maior inclinação ocasiona maior velocidade de avanço da peça.

É necessário, após um certo número de peças executadas, proceder-se à regulagem

dos discos, para que se consiga a dimensão desejada.

Podemos retificar os diâmetros internos sem os centros.

Retificação sem centros (Center less) interna



Retificadoras

Propriedades gerais das retificadoras

• Banco ou barramento estável, rígido e capaz de absorver vibrações.

• Eixos com mancais ajustáveis e autocentrantes.

• Transmissão de força e movimentos com correias.

• Aplicação de sistemas hidráulicos para garantir um movimento suave e contínuo.

• Proteção telescópica das guias para evitar a penetração de cavacos e resíduos

abrasivos.

Retificadora cilíndrica

É utilizada para retificar peças cilíndricas, cônicas e perfis.

Com auxílio de dispositivos, é capaz de executar retificações internas, inclusive, e pode

ser denominada universal, em função da sua versatilidade.

Na retificação de cones, a mesa pode ser deslocada para ajuste do ângulo desejado.

Retificadora cilíndrica



Retificadora plana

Retificadora plana

Sobremetal para retificação

O sobremetal que se deve deixar para a retificação é função da dimensão das peças

planas ou do diâmetro em peças cilíndricas e fica em torno de 0,1 a 0,6mm.

Sobremetal para retificação



Rugosidade

Conseguimos diferentes rugosidades superficiais na operação de retificação em função

dos processos, pois a forma, as superfícies e os movimentos relativos têm grande

influência na rugosidade final. (Quadro seguinte)

Rugosidades Retificação plana

Rt 25 a 1 µm Normal 6,3 a 2,5 µm

Retificação cilíndrica

Rt 25 a 0,1um Normal 4,0 a 1,6 µm

No quadro seguinte observamos a rugosidade obtida em função da granulação do

rebolo e da profundidade de corte.

Granulação 40 a 60

Profundidade 10 a 30µm

Granulação 80 a 100


Granulação 200 a300


Velocidade

Os rebolos não devem ultrapassar a velocidade periférica máxima indicada, pois, com

o aumento da velocidade, ocorre o aumento da força centrífuga que poderá romper o

rebolo.

Na tabela seguinte vemos as velocidades máximas recomendadas para cada tipo de

aglomerante.

Aglomerante Velocidade periférica máxima

cerâmica

borracha

mineral

resina sintética

35m/s

35m/s

16m/s

45m/s

Aumentando a velocidade de um rebolo, ele se comporta como se fosse mais duro.



Aumentando a velocidade da peça, o rebolo se comporta como se fosse mais mole.

Na tabela seguinte podemos verificar a velocidade periférica recomendada em função

da retifição.

Velocidade periférica do rebolo Tipos de retificação Velocidade periférica m/s (*) retificação cilíndrica 25 30 retificação interna 15 20 retificação plana 20 25

retificação da ferramenta 18 20 corte ...80

(*) Para ferro fundido cinzento, os valores menores.

Para aço, os valores maiores.

Com o auxílio da tabela a seguir podemos determinar a rotação do rebolo a ser

ajustada na máquina. Rotações dos rebolos em função do diâmetro e velocidade de corte

Velocidade de corte em m/s 12 15 18 20 22 25 30 35

Diâmetro do rebolo em mm Rotação (rpm)

12 16 20 30 40 50 60 80

100 140 180 200 250 300 400 500

19 100 14 320 11 460

7 640 5 730 4 585 3820 2 865 2 292 1 638 1 270 1 146

917 764 573 495

23 860 17 900 14 320

9 550 7 160 5 730 4 775 3 580 2 865 2 045 1 590 1 432 1 146

955 716 573

28 660 21 500 17 200 11 460

8 600 6 880 5 730 4 300 3 440 2 410 1 855 1 720 1 376 1 146

860 688

31 830 23 870 19 100 12 750

9 550 7 640 6 375 4 775 3 820 2 730 2 120 1 910 1 528 1 275

955 764

35 000 26 250 21 000 14 000 10 500

8 400 7 000 5 250 4 200 3 000 2 330 2 100 1 680 1 400 1 050

840

39 800 29 850 23 880 15 920 11 940

9 550 7 960 5 970 4 775 3 410 2 655 2 388 1 910 1 590 1 194

955

47 660 35 750 28 600 19 100 14 300 11 450

9 550 7 150 5 725 4 095 3 210 2 860 2 290 1 910 1 430 1 145

55 660 41 750 33 400 22 260 16 700 13 360 11 130

8 350 6 680 4 775 3 710 3 340 2 670 2 226 1 670 1 336



Refrigeração

O uso de líquido refrigerante sobre o ponto de contato do rebolo com a peça possibilita:

• Melhor acabamento superficial;

• Redução de temperatura da peça e conseqüente dilatação;

• Maiores profundidades de corte e avanços mais rápidos;

• Retiradas dos cavacos do rebolo;

• Auto- afiação dos rebolos.

A retificação de ferramentas e ferro fundido pode ser realizada a seco.

O fluido refrigerante mais usado na retificação é uma emulsão leitosa e opaca,

geralmente feita de óleos emulsionáveis.

Como refrigerantes, essas emulsões são baratas e eficientes para muitos tipos de

refrigeração quando preparadas convenientemente.

Emulsão transparente para retificação, preparada com óleo altamente compostos, são

mais aconselhadas, pois permitem ao operador ver a linha de contato entre o rebolo e

a peça durante toda a operação, o que não ocorre quando se usa fluido opaco, pois o

operador precisa, de vez em quando, interromper o fluxo de refrigerante, correndo o

risco de provocar danos na superfície em usinagem.

Os principais óleos emulsionáveis (solúveis em água) são óleos minerais leves, com os

seguintes aditivos: sulfonato de petróleo, ácidos aminograxos, condensados de resina

e oleatos de cromo.

A proporção em sua preparação é basicamente de uma parte de óleo para vinte partes

de água.

Convém, porém, antes de adotar determinado óleo, consultar as especificações do

fabricante quanto a sua aplicabilidade e durabilidade.

Refrigerantes não alcalinos e soluções de óleos solúveis são usados para a retificação

de qualquer material, especialmente para alumínio e suas ligas, que são atacados

quimicamente por soluções alcalinas.



Retificação de peças delgadas

Peças finas ou chapas de aço muitas vezes ficam deformadas na usinagem ou

tratamento térmicos.

Quando as fixamos em mesa magnética, elas poderão nos dar a idéia falsa de

planicidade.

A figura seguinte nos mostra como devemos proceder , ou seja, fixá-la inicialmente

sobre calços paralelos, com um suporte no topo para escora. Primeiro, retificamos com

pouca profundidade um lado; a seguir, viramos e retificamos o outro lado, mantendo a

dimensão.

Retificação de peças delgadas

Na figura a seguir fica evidente que, quando trabalhamos com a peça diretamente na

mesa magnética, o correto é fixar a peça com a cavidade para baixo, de encontro à

mesa. Com isto a peça não irá fugir ao ataque do rebolo, pois existe o ponto de apoio.

Fixação da peça



Brunir, polir e lapidar

Brunir, polir e lapidar são processos de usinagem fina, que visam melhorar a forma, a

tolerância e o acabamento superficial de uma peça.

Normalmente são utilizados após processos de usinagem mais grosseiros, como

tornear, furar, fresar, etc.

Brunir

Operação realizada, na maioria dos casos, utilizando uma ferramenta especial de

retificação, constituída de segmentos de material abrasivo montados em grupo.

Brunidor

Esse conjunto, girando, possui também um movimento vertical oscilante de subir e

descer.

A diferença entre retificação e brunimento reside na velocidade de rotação. No

brunimento ela é bem menor e, além disso, trabalha com maiores pressões (30 a

80N/cm 2 ).



A operação de brunimento é executada nos cilindros de motores, canos de canhão,

etc. A ferramenta em seu giro e avanço é sempre guiada pela peça.

A rugosidade conseguida está em torno de Ra ,25 a 1µm, sobremetal 0,01mm a

0,3mm, como os utilizados na retificação.

Materiais duros - Aglomerantes moles

Materiais moles - Aglomerantes duros

Brunimento externo ou superacabamento é aplicado na usinagem de eixos e árvores.

Superacabamento

É um processo mecânico de usinagem por abrasão empregado no acabamento de

peças, no qual todos os grãos ativos da ferramenta abrasiva estão em constante

contato com a superfície da peça. Para tanto, a peça gira lentamente e a ferramenta

desloca-se ao longo da geratriz da superfície de revolução com movimentos

alternativos de pequena amplitude e freqüência relativamente grande.



Polir

Processo mecânico por erosão no qual a ferramenta é constituída por um disco ou

conglomerado de discos revestidos com substâncias abrasivas.

Polimento radial

A ferramenta abrasiva apóia-se contra a peça a polir e gira com grande velocidade

(V ≅ 45 a 50m/s ou 2 700 a 3 000m/min.

Ao seu contato, a peça se desagrega superficialmente.

Polimento axial

A ferramenta acompanha por

plasticidade ou elasticidade as

superfícies. O disco portador do

abrasivo pode ser de madeira,

feltro ou tecido. Age como um

recheio por meio de suas

superfícies cilíndricas ou

planas.



Lapidar

Operação que consiste em retificar superfícies de peças com um elevado grau de

acabamento.

Sobre uma placa metálica

coloca-se um líquido (água

ou óleo) e nele o pó

abrasivo.

Em seguida, passa a

superfície da peça a

lapidar sobre este

preparado, imprimindo-lhe

movimentos circulares,

conforme mostra a figura

ao lado.

Lapidar

Um exemplo típico de aplicação do processo de lapidação são os blocos- padrão.

Este processo é aplicado também em pinos e furos.

Existem machos especiais para lapidação que são dotados de ranhuras e dispositivos

de formas variadas, cuja finalidade é o de recolher o excesso de pó abrasivo.

Observação

Quanto mais duro for o material da peça a lapidar, maior deverá ser a dureza do grão

abrasivo.



Anexo

Gancho

Existem vários tipos de ganchos que variam em função da sua utilização. É importante

conhecer sua função, dimensões principais e capacidade de carga.

Gancho olhal

Características:

• Usado para facilitar a ajustagem de corrente ou linga;

• Fabricação em aço forjado de alta resistência;

• Coeficiente de segurança quatro ;

• A classe varia em função do material e do tratamento térmico;

• Admite também a trava de segurança.

Gancho giratório Características: • Usado para manter a corrente ou o cabo de aço sempre distorcidos; • Fabricado em aço forjado de alta resistência; • Coeficiente de segurança quatro;

Admite também trava de segurança



Dimensões Carga de trabalho

classe Corrente

A B C BC AC

Peso por peça

mm polegada mm mm mm kN kN kg 6,3 7,9 9,5

12,7 15,9 19,0 22,2 25,4

1/4 5/16 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8

1

13 14 17 22 27 35 40 46

50 57 65 86 104 131 150 171

9 11 13 17 20 24 27 30

4 6 9

15 24 34 46 60

6 9

14 25 39 56 77 101

0,15 0,2 0,4 0,8 1,5 2,7 4,2 6,3

•

Carga de trabalho

Dimensões Classe

D A B C E BC AC

Peso por peça

mm polegada mm mm mm mm kN kN kg 9,5

12,7 15,9 19,0 22,2 25,4 28,6 31,8 38,1

3/8 1/2 5/8 3/4 7/8

1 1 1/8 1 1/4 1 1/2

138 165 183 210 250 300 360 405 460

30 32 34 36 38 47 60 64 70

23 27 32 36 41 50 55 66 75

21 23 27 30 34 47 55 65 78

5 7

17 25 40 47 55 68 80

7 10 25 40 55 68 80

100 120

0,5 0,7 1,1 1,4 3,0 5,3 7,4

11,4 19,0



Carga

kN 5 10 15 20 30 40 50 75 100 120 150 200 300

A 56 60 68 80 87 96 104 124 134 158 170 200 242

B 4 4 5 5 11 13 15 17 17 21 23 25 30

C 16 14 17 18 21 24 26 33 38 42 48 54 60

D 32 37 43 38 52 58 63 76 83 102 113 125 175

E 91 100 112 117 123 138 150 196 200 255 285 320 335

F 30 35 38 43 50 52 53 65 70 83 90 120 120



Gancho de haste

Características: • Usado em guindaste, moitões, talhas, etc; • Fabricado em aço de alta resistência; • Coeficiente de segurança quatro; • Admite também trava de segurança.

Carga de trabalho

Dimensões Classe

Peso por peça

A B C D E F G H AC AL kg mm mm Mm mm mm mm mm mm kN kN kg 15 17 18 22 29 36 43 47 57

50 57 63 69 82 95

107 114 140

17 19 22 25 31 39 49 55 67

57 64 68 77 96

120 149 163 280

25 26 28 31 38 47 57 63 86

14 15 19 21 28 34 41 49 61

19 21 25 28 36 46 57 65 76

20 23 29 33 41 52 66 74 89

8 10 15 20 30 50 75 100 150

10 15 20 30 45 70 110 150 220

0,3 0,4 0,6 0,9 1,7 3,2 5,8 8,2

14,5



Gancho garfo

Características:

• Usado para facilitar o engate em

corrente, elo ou argola;

• Fabricado em aço de alta

resistência;

• Coeficiente de segurança quatro.

Dimensões em mm Bitola (corrente)

Carga de trabalho série CN

em kN

Carga de trabalho série

CN em kN A B C D

Peso/Peça kg

1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 5/8 3/4

11,7 17,5 24,3 32,4 41,4 57,3 83,2

16,2 24,3 33,7 45

57,35 85,5 121,5

11 12 15 16 19 23 24

51 60 71 78 89 114 128

8 11 12 14 16 20 24

9,6 11,1 11,9 14,3 15,9 19,1 22,3

0,160 0,290 0,450 0,590 0,930 2,000 3,250

Gancho corrediço

Características:

• Usado para amarração de carga

por laçada;

• Fabricado em aço forjado de alta

resistência.

Dimensões

Cabo de aço Diâmetro Carga de trabalho A B E L

mm polegada kN mm mm mm mm

Peso/Peça kg

9,5 12,7 15,9 19,0

22,2 a 25,4 28,6 a 31,8 34,9 a 38,1

3/8 1/2 5/8 3/4

7/8 a 1 1 1/8 a 1 1/4 1 3/8 a 1 1/2

11 14 22 36 67

104 135

53 57 78 85

115 143 175

16 19 23 29 51 58 70

16 21 24 30 42 44 56

110 126 159 190 237 296 367

0,4 0,6 1,4 2,4 7,5

12,0 19,0



Parafuso e porca olhal de suspensão

Características:

• São usados para transporte de motores elétricos, redutores, máquinas e

equipamentos pesados.

• São fabricados em aço forjado de alta resistência.

Bitola Dimensões em mm Peso/Peça

milímetro polegada A B C D E F G kg M8 . 1,25

M10 . 1,5

M12 . 1,75

M16 . 2

M20 . 2,5

M24 . 3

M30 . 3,5

M36 . 4

M42 . 4,5

M48 . 5

M56 . 5,5

M64 . 6

M72 . 6

M80 . 6

M100

5/16 . 18

3/8 . 16

1/2 . 13

5/8 . 11

3/4 . 10

1 . 8

1 1/4 . 7

1 1/2 . 6

1 3/4 . 5

2 . 4,5

2 1/2 . 4

2 1/4 . 4

2 3/4 . 3,5

3 . 3,5

4 . 3

36

45

54

63

72

90

108

126

144

166

184

206

260

296

330

20

25

30

35

40

50

60

70

80

90

100

110

140

160

180

10,5 ± 0,5

11,5 ± 0,5

13,5 ± 0,5

17,5 ± 0,5

24,5 ± 1

27 ± 1

34 ± 1

40 ± 1

46 ± 1

53 ± 1

60 ± 1

66 ± 1

76 ± 1

80 ± 1

106± 1

20

25

30

35

40

50

65

75

85

100

110

120

150

170

190

8

10

12

14

16

20

24

28

32

38

42

48

60

68

75

46

55

68

81

90

113

136

162

195

206

230

256

315

363

402

15 + 2

18 + 2

22 + 2

28 + 3

30 + 3

38 + 3

45 + 4

55 + 4

65 + 4

70 + 5

80 + 5

90 + 5

105 + 8

120 + 8

130 + 8

0,057

0,107

0,180

0,280

0,444

0,735

1,660

2,650

4,030

6,380

8,800

12,400

23,300

34,200

49,100

0,95

1,7

2,4

5

8,3

1,7

26

37

50

61

83

110

150

200

270

1,4

2,3

3,4

7

12

18

36

51

70

86

115

160

210

280

380

Soquete e terminal

O soquete é usado para ligações rápidas e seguras dos cabos de aço.

Ligação rápida



Soquete fêmea

Soquete macho

Diâmetro do

cabo A C D F J L N

Peso/peça

Kg A C D F

Peso/peça

kg

1/4

5/16 a 3/8

7/16 a 1/2

9/16 a 5/8

3/4

7/8

1

1 1/8

1 1/4 a 1 3/8

1 1/2

1 5/8

1 3/4 a 1 7/8

2 a 2 1/8

2 1/42 3/8

2 1/22 5/8

2 3/42 7/8

3

109

117

141

171

201

235

268

300

335

384

412

463

546

597

679

730

776

17

20

25

31

38

44

51

57

63

76

76

89

101

114

127

136

146

17,4

20,6

25,4

30,1

34,9

41,2

50,8

57,1

63,5

69,8

76,2

88,9

95,2

107,9

120,0

127,0

133,0

7,9

11,1

14,3

17,4

20,6

24,6

28,5

31,7

38,1

41,2

44,4

50,8

57,1

63,5

69,8

76,2

82,5

51

51

63

76

89

101

114

127

139

152

165

190

216

228

266

292

317

39

44

51

63

76

89

101

114

127

162

165

178

228

254

279

292

304

8

11

12

14

16

19

22

25

28

30

33

39

46

54

57

60

64

0,405

0,495

1,035

1,710

2,700

4,500

6,975

9,900

14,400

20,700

24,750

38,250

56,250

74,250

108,000

137,250

166,500

108

117

139

162

193

225

254

282

312

358

390

444

501

549

638

685

730

36

43

51

66

76

92

104

114

127

136

146

171

193

216

241

254

279

20

24

28

35

41

47

57

63

70

79

82

89

96

108

142

152

165

7,9

11,1

14,3

17,4

20,6

24,6

28,5

31,7

38,1

41,3

44,4

50,8

57,1

63,5

69,8

76,2

82,5

0,255

0,360

0,675

1,350

2,000

3,150

4,950

7,200

9,900

12,600

16,200

26,100

36,000

47,250

67,500

101,250

121,500

Dimensões do soquete em função do diâmetro do cabo

O terminal cunha permite a ligação segura da ponta do cabo a um ponto fixo.

A resistência de ambos é maior que a resistência do cabo de aço onde são utilizados.

Terminal



Argola, elo ou anel, anilha, tornel e anelão

Características:

• São usados como alça de levantamento em patolas, lingas de correntes e

• cabos de aço;

• São fabricados de aço de alta resistência mecânica.

Carga de trabalho

Dimensões Classe

Peso/Peça

D A BC AC Kg mm polegada mm kN kN 12,7 15,9 19,0 22,2 25,4 28,6 31,8 38,1 44,4 50,8 57,2 63,5 69,9 76,2 82,6 88,9

1/2 5/8 3/4 7/8

1 1 1/8 1 1/4 1 1/2 1 3/4 2 2 1/4 2 1/2 2 3/4 3 3 1/4 3 1/2

64 76

102 102 102 114 127 152 178 203 229 254 305 325 360 400

5 10 14 17 26 30 34 48 72

102 154 231 285 336 394 456

8 16 24 28 42 50 56 78 117 168 256 384 474 564 661 766

0,24 0,5 0,9 1,2 1,6 2,3 3,1 5,4 8,6 2,7 18,1 24,8 35,4 5,2 58,4 75,0



Carga de trabalho

Dimensões Classe

D A B BC AC

mm polegada mm mm kN kN

Peso/Peça

Kg

12,7

19,0

25,4

31,8

38,1

44,5

50,8

57,2

63,5

69,9

76,2

1/2

3/4

1

1 1/4

1 1/2

1 3/4

2

2 1/4

2 1/2

2 3/4

3

64

70

89

111

133

152

178

203

203

229

250

127

140

178

222

267

305

356

406

406

406

450

10

17

30

48

72

102

154

190

231

285

336

16

28

50

78

117

168

256

316

384

474

564

0,36

1,0

2,2

4,2

7,2

11,3

17,1

24,6

30,9

38,8

51,0

Dimensões em mm Bitola

(corrente)

Carga de trabalho

kN A B C D E F

Peso/Peça

Kg

1/4”

3/8”

1/2”

5/8”

3/4”

7/8”

1”

1 1/4”

15

30

50

75

105

130

175

260

7,8

11,4

14,7

19,8

22,6

25,4

27,4

35

52

69

84

99

123

148

164

215

44,5

66,5

79

100

113

134

154

194

6,5

10,5

13,5

18,5

21,5

25,5

30,5

35,5

21

27

35

42

47

53

64

89

22,8

29,2

35,2

40,2

50,7

61,2

66,7

89,7

0,100

0,200

0,500

1,000

1,800

2,700

3,500

7,000



Dimensões

D A B

mm polegada mm mm

Carga de

trabalho

kN

Peso/Peça

Kg

12,7

15,9

19,0

22,2

25,4

31,8

38,1

44,4

50,8

1/2

5/8

3/4

7/8

1

1 1/4

1 1/2

1 3/4

2

122

138

176

202

230

320

360

410

470

21

27

31

37

45

55

70

78

89

12

19

28

38

50

73

105

144

191

0,6

0,9

1,2

1,5

3,3

8,0

12,0

17,0

24,0

Dimensões em mm Carga de

trabalho Bitola D

A B C kN

3/4”

1”

1 1/2”

1 3/4”

2 1/4”

50

70

100

120

150

80

100

150

180

230

140

180

270

300

410

30

50

100

150

250



Manilha

Características:

• São usadas para unir correntes e cabos de aço;

• Normalmente são retas ou curvas (tipo âncora);

• São forjadas e tratadas termicamente;

• Possuem coeficiente de segurança quatro;

a b c d e f Carga de trabalho

polegada mm mm mm mm mm mm kN 5/16 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8

1 1 1/8 1 1/4 1/2

1 5/8 1 3/4 2 2 1/4 2 1/2 2 3/4

3

8 9,5

13 16 19 22 25 28,5 32 38 41 44 50 57 64 70 76

11 14 17 21 27 30 38 42 47 53 60 66 73 81 90

100 110

25 30 37 47 61 68 86 96

107 121 136 150 167 185 206 226 250

16 20 24 32 40 44 54 60 72 78 90 96

104 120 136 144 160

8 10 12 16 20 22 27 30 36 39 45 48 52 60 68 72 80

36 45 54 72 90 99

123 135 162 176 203 216 234 270 306 324 360

2,5 4 6,3

10 16 20 30 40 50 60 80

100 120 160 200 250 320



Carga de trabalho

Dimensões Classe

D A B C E BC AC

mm polegada mm mm mm mm kN kN

peso/peça

Kg

5,0

6,4

8,0

9,5

12,7

15,9

19,0

22,2

25,4

28,6

31,8

38,1

44,4

50,8

57,2

63,5

76,2

88,9

3/16

1/4

5/16

3/8

1/2

5/8

3/4

7/8

1

1 1/8

1 1/4

1 1/2

1 3/4

2

2 1/4

2 1/2

3

3 1/2

9

12

14

16

22

26

32

36

44

48

51

57

70

83

98

105

127

152

22

29

31

38

51

60

73

83

92

108

121

140

178

197

235

267

330

385

6,0

8,0

10,0

11,1

15,9

19,0

22,2

25,4

28,6

31,8

34,9

41,3

50,8

57,2

63,5

69,9

82,6

101,6

16

19

22

27

33

42

51

58

68

73

82

92

127

147

164

181

197

257

1,6

2,5

4

7

13

20

29

39

51

60

75

107

146

192

244

306

439

650

-

-

-

11

20

32

46

62

81

96

120

170

233

307

390

489

702

1000

0,02

0,05

0,09

0,11

0,27

0,54

0,96

1,48

2,10

2,80

4,18

7,31

12,20

17,80

21,00

32,00

45,00

103,00

Relação

Dimensão em polegada Carga de trabalho kN

Peso por peça Kg

3/4 7/8

120 240

1550 2100



Linga

Características:

• São usadas para o levantamento de cargas

pesadas com uma ou até quatro peças;

• São de aço de alta resistência.

Carga de trabalho

Bitola da corrente Classe

Peso aproximado por metro

BC AC mm Polegada kN kN

Kg

9,5 12,7 15,9 19,0 22,2 25,4 31,8

3/8 1/2 5/8 3/4 7/8

1 1 1/4

8,5 15 24 34 46 60 95

14 25 39 56 77

101 -

2,7 5,4 8,1

13,2 17,4 23,7 36,3

Cargas de Trabalho

45º 90º 120º Peso aproximado por metro

Classe Bitola da corrente

BC AC BC AC BC AC

mm polegada kN kN kN kN kN kN Kg

9,5

12,7

15,9

19,0

22,2

25,4

31,8

3/8

1/2

5/8

3/4

7/8

1

1 1/4

15

27

43

61

82

108

171

25

45

70

100

138

181

-

11

21

33

47

64

84

133

19

35

54

78

107

141

-

8

15

24

34

46

60

95

14

25

39

56

77

101

-

5,1

9,6

15,3

22,2

29,7

40,2

63,3



Cargas de trabalho

45º 90º 120º

Classe

Peso aproximado por metro Bitola da corrente

BC AC BC AC BC AC Tripla Quádrupla mm polegada kN kN kN kN kN kN Kg 9,5

12,7 15,9 19,0 22,2 25,4 31,8

3/8 1/2 5/8 3/4 7/8

1 1 1/4

22 40 64 91

124 162 256

37 67

105 151 200 272

-

17 31 50 71 96

126 199

29 52 81

117 161 212

-

12 22 36 51 69 90

142

21 37 58 84

115 151

-

8,4 15,9 24,3 34,8 46,2 62,7

107,4

10,5 18,9 30,0 42,0 56,1 75,0

121,8

As características e dimensões para as talhas elétricas de trole com capacidade entre

uma e quarenta toneladas ficam dentro de parâmetros conforme a figura a seguir.



Dimensões A B C D E F G H

Talha para 10kN medida em mm 945 260 685 415 430 260 850 130

Talha para 400kN medida em mm 2490 700 1790 1310 640 650 1850 300

Cargas

Talha Trole Capacidade

kN

Altura máxima

de elevação Velocidade

m/min

Potência do

motor cv

Velocidade

m/min

Potência do

motor cv

Número de

cabos Peso Kg Viga Ι

10

20

30

40

50

60

80

100

130

160

200

240

320

400

25

25

25

25

25

25

25

17

17

12

8

8

6

5

12,67

12,67

9,2

9,2

9,2

8,7

7,9

6,5

5,26

3,9

3,5

2,63

1,97

1,57

4

4

7,5

7,5

10

15

20

20

20

20

20

20

20

20

12

12

16

16

16

16

16

16

16

16

16

16

16

16

0,5

0,5

1

1

2

2

2

4

4

4

5

5

2 x 4

2 x 4

2

2

3

2

2

3

4

4

4

4

6

6

8

10

250

280

300

300

500

500

550

550

950

1050

1100

1500

1600

1900

6”

6”

8”

8”

8”

12”

12”

12”

12”

12”

12”

12”

15”

15”



Guindaste

A 700 800 900 1000

B 1850 2000 2150 2300

C 2325 2550 2795 3015

D 671 745 818 890

E 847 925 1024 1140

F 867,5 990 1125 1260

G 1234 1390 1570 1769

Dimensão (mm)

H 250 290 357 423

Capacidade (kN) 5 10 20 30

Subida de carga para cada giro da manivela

(mm) 18 17,5 16,5 16

Esforço

Esforço na manivela (rendimento 70%) (N) 80 120 210 280

Peso (kg) 162 210 325 475



Capacidade kN d (mm) e (mm)

2,5 5 7,5

10 15 20

1500 1500 1500 1500 1500 1500

1750 1750 1750 1750 1750 1750

2000 2000 2000 2000 2000 2000

2500 2500 2500 2500 2500 2500

1315 1315 1315 1315 1430 1430

1460 1460 1460 1460 1570 1570

1600 1600 1600 1600 1715 1715

1890 1890 1890 1890 2005 2005

Capacidade kN f (mín) (mm) Peso (mín) (kg) 2,5 5 7,5

10 15 20

360 420 440 480 640 700

360 420 440 480 640 700

360 420 440 480 640 700

360 420 440 480 640 700

110 110 115 120 175 180

115 115 120 125 185 190

125 125 130 135 190 205

140 140 145 150 215 220

Observação

Em comparação com a ponte rolante e com o pórtico rolante, a carga máxima

suportada pelo guindaste é menor, por causa do braço livre.



Corrente

As correntes são importantes elementos de elevação de cargas.

Tabela: Corrente de aço redondo de elo curto soldado

Características:

• Boa flexibilidade;

• Preço baixo;

• Alta resistência mecânica;

• Necessidade de pequenos diâmetros

das polias;

• Pouca elasticidade

• Peso elevado;

• Sensibilidade e choque e a sobrecarga;

• Vida útil limitada.

Carga de trabalho Dimensões

Classe

D B A BC AC AL

Peso por metro

mm polegada mm mm kN kN kN kg

9,5

12,7

15,9

19,0

22,2

25,4

28,6

31,8

34,9

38,1

44,4

50,8

3/8

1/2

5/8

3/4

7/8

1

1 1/8

1 1/4

1 3/8

1 1/2

1 3/4

2

46

62

77

96

110

125

134

158

173

187

216

245

31

44

54

67

77

87

94

112

122

132

152

172

8,5

15

24

34

46

60

77

95

114

136

185

243

14

25

39

56

77

101

-

-

-

-

-

-

17

30

47

68

92

121

-

-

-

-

-

-

2,0

3,6

5,7

8,1

11,0

14,4

18,7

22,6

27,3

32,7

44,6

58,3

Veja a seguir tabela de perda em função de posição de içamento da carga.



Tabela: Carga em função do ângulo entre as duas pernas das correntes de aço Diâmetro nominal

do elo

100% com carga perpendicular

90% com carga a 45º



P (kN) P (kN) P (kN) P (kN)

7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 22 23 24 25 26 27 28 30 32 33 34 35 36 37 38 40 48 52

3,7 5,4 7,6 9,4

11,4 13,5 15,9 18,5 21,2 25 27,3 30,6 34,1 41,6 45,7 50

54,4 59 63,9 68,9 75 85 100 102,9 109,2 115,7 122,4 129,3 136,4 151,1 217,6 255,4

3,3 4,9 6,8 8,4

10,3 12,2 14,3 16,6 19 22,5 24,5 27,6 30,7 37,4 41,1 45 49 53,1 57,5 62 67,5 76,5 90 92,5 98,4 104 110 116,5 123 136,1 195,7 230

2,6 3,8 5,3 6,6 8 9,5

11,1 12,9 14,8 17,5 19,1 21,4 23,9 28,2 32 35 38,1 41,3 44,6 48,3 52,5 59,5 70 72,1 76,5 81 85,8 90,8 95,7 106 152 178,9

1,9 2,7 3,8 4,7 5,7 6,8 7,9 9,3

10,6 12,5 13,7 15,3 17,1 20,8 22,8 25 27,7 29,5 31,9 34,4 37,5 42,5 50 51,4 54,6 57,8 61,2 64,4 68,2 75,5

108,8 127,7



Cabo de aço

Tabela: Carga em função do ângulo entre as pernas dos cabos de aço

Diâmetro do cabo (mm)





P (kN) P (kN) P (kN) P (kN)

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

33

35

38

40

45

50

5,3

8,2

10

12

15

20

24

32

40

50

60

72

80

95

105

120

140

4,8

7,5

9

10,8

13,5

18

21,5

28,5

36

45

54

65

72

86

95

108

126

3,7

5,7

7

8,4

10,5

14

16

22,5

28

35

42

50,5

56

66,5

73,5

84

98

2,7

4

5

6

7,5

10

12

16

20

25

30

36

40

47

52

60

70



Escolha da composição de um cabo de aço

Os cabos de aço necessitam de acessórios para prenderem tecnicamente suas

extremidades, evitando seu desfiamento e conseqüente rompimento.

Dimensões

Diâmetro do cabo A B C D

Peso por peça

mm polegada mm mm mm mm kg

9,5

12,7

15,9

19,0

22,2

25,4

31,8

38,1

44,4

50,8

63,5

3/8

1/2

5/8

3/4

7/8

1

1 1/4

1 1/2

1 3/4

2

2 1/2

54

70

90

105

123

135

155

185

229

305

330

29

38

45

51

57

64

73

90

114

152

170

11,1

14,3

17,5

20,6

23,8

27,0

34,9

41,3

47,6

54,0

67,0

2,8

3,6

4,4

5,6

5,6

6,4

6,4

12,7

12,7

12,7

15,9

0,13

0,25

0,44

0,72

1,05

1,45

2,30

5,50

9,80

12,70

22,00

Dimensões das sapatilhas mais usadas



Resistência de cargas dos cabos de aço de 1/4” (6,5mm) até 2 1/2” (64mm) Capacidade de carga (kN)

Peso do cabo Kg/m

Comprimento mínimo dos laços mm

Perna Dobrado Simples Duplo “Choker” Simples

“Choker” Duplo

Prática mm

0,156 0,351 0,625 0,982 1,413 1,919 2,500 3,913 5,625 7,664 8,800 10,000 12,700 17,200

400 500 750 800

1 000 1 400 1 500 1 800 2 000 3 000 3 500 3 800 5 000 6 000

4 10 16 25 34 50 60

100 150 200 220 250 350 430

10 24 40 60 84

120 150 240 360 460 520 600 800 1000

5 12 20 30 42 60 75

120 180 230 260 300 400 500

8 20 32 50 68

100 120 200 300 400 440 500 700 860

3,8 9

15 23 32 45 57 90

140 180 200 230 300 380

7,6 18 30 46 64 90

114 180 280 360 400 460 600 760

6,5 10,0 13,0 16,0 20,0 22,5 26,0 32,0 39,0 45,0 48,0 51,0 58,0 64,0

Cintas

CARGA DE TRABALHO kg

MATERIAL REFERÊNCIA LARGURA

mm

JBO 12 000 150 12 000 JBO 20 000 200 20 000 JBO 40 000 400 40 000 BNO 5 000 120 5 000

BNO 12 000 150 12 000 BNO 20 000 200 20 000

POLIÉSTER

BNO 40 000 400 40 000 FCPP 25 25 300 600 600 FCPP 35 35 350 700 700 POLIPROPILENO FCPP 50 50 1 000 2 000 2 000 FCPP 25 25 300 600 600 FCPP 35 35 750 1 500 1500 FCPP 50 50 2 500 50 000 50 000

POLIÉSTER

FCPP 75 75 3 750 7 500 7 500



Cálculo do desenvolvimento da linha neutra

Posição da linha neutra para r/e = 5

Posição da linha neutra



A tabela seguinte também nos dá os valores práticos para linha neutra.

Exemplo de cálculo de desenvolvimento

Cálculo do raio (R) da linha neutra.

O valor R da linha neutra será:

R = r + 0,70 R = 2mm + 0,70

Diâmetro D da linha neutra:

R = 2,70 mm

Coef = �Er

Coef = mm9,1mm2

Coef = 1,0

coef 1,0 indica que a linha neutra passa

a 37% da espessura, conforme tabela,

isto é, a 0,70mm.



D = 2. 2,70mm D = 5,40mm

Desenvolvimento da linha neutra (L)

L = A + B 360

. D . απ

L = 20mm + 30mm + º360

º45 . mm40,5 . 14,3 = 50mm +

8mm40,5 . 14,3

= 50mm + 2,12mm

L= 52,12mm

Exercício

Calcular o desenvolvimento da peça.



Determinação do número de operações através de diagrama

Diagrama

Exemplo



TORNEAMENTO

Os ângulos da ferramenta de tornear são os seguintes:

• Ângulo de incidência (α), varia de 5 a 12º.

• Ângulo de cunha (β), deve ser determinado em função do material.

Materiais moles β = 40 a 50º - A �

Materiais tenazes β = 55 a 75º - Aço

Materiais duros β = 75 a 85º

• Ângulo de saída (γ), é determinado em função do material.

Materiais moles γ = 15 a 40º

Materiais tenazes γ = 14º

Materiais duros γ = 0 a 8º

• Ângulo de corte ( δ ) varia em função do material da peça, resultando:

δ = α + β

• Ângulo da ponta ( ε ). Conforme o avanço, temos:

- avanços até 1mm/volta ângulo ε = 90º

- avanços maiores que 1mm/volta ângulo ε > 90º

Ângulo de rendimento (x)

Ângulo x > 45º Pequena parte da aresta cortante tem contato com o material, resultando no seu rápido

desgaste.

Ângulo x > 45º

Usa-se esse ângulo quando necessita-

se tornear peças compridas e de

diâmetros pequenos, porque proporciona

pouco esforço radial (Fp).



Ângulo x = 45º

Ângulo x = 45º

Ângulo x < 45º

Ângulo x = < 45º

Ângulo de inclinação de aresta constante λ

Tem por finalidade controlar a direção do escoamento do cavaco e o consumo de potência, além de proteger a ponta das ferramentas de corte e aumentar seu tempo de vida útil. O ângulo de inclinação pode variar de λ = -10º a λ = + 10º.

Ângulo de inclinação

A fixação ideal da ferramenta para cilindrar uma peça é posicionar o corpo da ferramenta a 90º em relação ao eixo de simetria da peça e o ângulo de rendimento x 45º, salvo em casos especiais.

Neste caso, a aresta de corte tem bastante contato com o material. Por isso, o desgaste da aresta de corte é menor, mas ocasiona grande esforço radial (Fp).



Ângulo negativo

Quando a ponta de ferramenta for a parte

mais baixa em relação à aresta de corte.

É usado nos trabalhos de desbaste e em

cortes interrompidos (peças quadradas,

com rasgos ou com ressaltos) em

materiais duros.

Ângulo negativo

Ângulo positivo

Dizemos que λ é positivo quando a ponta

da ferramenta em relação à aresta de

corte for a parte mais alta. É usado na

usinagem de materiais macios, de baixa

dureza.

Ângulo positivo

Ângulo neutro

Dizemos que ( λ ) é neutro quando a ponta

está na mesma altura da aresta de corte. É

usado na usinagem de materiais duros, e

exige menor potência do que λ positivo ou

negativo.

Ângulo neutro



Ferramenta de sangrar (bedame)

Bedame para sangrar Bedame para corte

A relação entre a parte útil (b) e a aresta de corte (a) varia aproximad. de 4:1 até 5:1.

Determinação da largura

Dados para operação de sangrar

1. Para os ângulos α, β, γ do bedame , adotar os mesmos valores dos ângulos da

ferramenta normal.

Exemplo

Para uma peça com

diâmetro 45mm de aço

400N/mm 2 teremos para

a aresta do bedame a =

3,8mm.



2. Para os ângulos α1 , α 2 , τ 1 , τ 2

usa-se de 1 a 2º.

3. A velocidade de corte deve ser

reduzida em 30%.

4. Fixar bem peça e ferramenta.

5. Usar muito refrigerante.

6. A aresta de corte deve estar sempre

bem afiada.

Ângulos do bedame

Pastilha de metal duro: A escolha da pastilha em função da aplicação é feita através de consulta a tabelas específicas.

Grupos de materiais

Cores de

Identifi cação

Grupos de usinagem

Classe de

carboneto

Materiais Processos de usinagem

P01 Aço e aço fundido, ferro

maleável de cavacos longos

Tornear, copiar, fresar com velocidades e avanços médios; aplainar com

avanços pequenos

P10 Aço e aço fundido, ferro

maleável de cavacos longos

Tornear, fresar, aplainar com

velocidades médias e baixas,

médios e grandes avanços.

P20

P30

Aço e ferro maleável fundidos com inclusões de areia e apreciáveis falhas

de fundição


velocidades baixas, grandes

avanços. Uso indicado para

tornos automáticos

P40

Azul

P Materiais ferrosos com

cavacos longos

Aço

Aço fundido, aço inoxidável (não fundido)

Ferro fundido

Maleável, nodular ou ligado com

tendência para cavacos longos

P50

Cre

scen

te v

eloc

idad

e e

resi

stên

cia

cont

ra d

esga

ste

→

→

→

→

→

→

→

→

Cre

scen

te a

vanç

o e

tena

cida

de

←

←

←

←

←

←

←

←

Aço e aço fundido com baixa resistência, grandes inclusões de areia e falhas

de fundição.


velocidades baixas, grandes

avanços. Uso indicado para

tornos automáticos.



M10

Aço e aço fundido, aço ao manganês, ferro fundido

cinzento, ligado, maleável e nodular

Tornear com velocidades

médias e altas e com

avanços pequenos

M20

Aço, aço fundido, austenítico, ao manganês,

ferro fundido cinzento, ligado, maleável e nodular

Tornear com velocidades e

avanços médios

M30

Aço, aço fundido, austenítico, ferro fundido, lidas resistentes a altas

temperaturas

Tornear, fresar e aplainar

com velocidades médias e

avanços médios a grandes

Amarelo

M Materiais ferrosos com

cavacos longos e curtos

Aço e aço fundido ao manganês, austenítico, corte fácil

Ferro fundido

Cinzento, ligado,

coquilhado, maleável, nodular

Metais

Resistentes a altas

temperaturas

Metais não ferrosos

M40 Aço de baixa resistência, aço de corte fácil, metais

não ferrosos

Tornear, formar e cortar com

bedames, especialmente para

tornos auntomáticos

K01

Aço temperado com dureza RC ≤ 60, ferro fundido

coquilhado, de alta dureza, alumínio silicioso, plásticos

altamente abrasivos, materiais cerâmicos e não

ferrosos

Acabar em tornos, fresadoras

e mandrilhadoras.

Rasqueteamento

K10

Aço temperado, ferro fundido, ligado, coquilhado,

com dureza DB ≤ 220 Kgf/mm2, ferro maleável de

cavacos curtos, ligas de cobre e alumínio, plásticos, ebonite, vidro, porcelana,

pedra e concreto.

Tornear, furar, rebaixar e

fresar. Rasquetear, alargar e

brochar

K20

Ferro fundido com dureza DB ≤ 220 Kgf/mm2, cobre, latão, alumínio, ligas não-ferrosas, compensados e aglomerados de madeira,

pedra e concreto.

Tornear, aplainar, fresar e

furar. Rebaixar, alargar e

brochar.

K30 Ferro fundido de baixa

dureza, madeira compensada

Tornear, aplainar e fresar.

Vermelho

K Materiais ferrosos com cavacos curtos e não-ferrosos Ferro fundido Cinzento, coquilhado, nodular, ligado, coquilhado de alta dureza, maleável com cavaco curto. Aco temperado. Não ferrosos Cobre, latão, alumínio, etc. Todos os plásticos, vidro, madeira, pedra, concreto, etc. K40

Cre

scen

te v

eloc

idad

e e

resi

stên

cia

cont

ra d

esga

ste

→

→

→

→

→

→

→

→

Cre

scen

te a

vanç

o e

tena

cida

de

←

←

←

←

←

←

←

←

Metais não-ferrosos, madeiras moles e duras em

estado natural Tornear e aplainar



FRESAMENTO:

Afiação de fresas

Seqüência de afiação das fresas 1. Afiar a face anterior e determinar o ângulo γ em função de h, onde:

h = 2sen . D γ

2. Afiar a face posterior, formando o ângulo α.

Face posterior Diâmetro regular

3. Acertar as alturas dos dentes tornando o diâmetro D regular.



Afiação de fresa de perfil constante

A afiação das fresas de perfil constante deve ser efetuada apenas na face anterior do

dente. O ângulo γ é nulo, pois se ocorrer variação, haverá uma modificação do perfil da fresa.

Perfil constante

O posicionamento do rebolo, por esse motivo, deve ser feito no mesmo plano da face

frontal, conforme a figura seguinte. Para que seja mantido o mesmo ângulo em todos

os dentes da fresa é necessário um aparelho divisor que garantirá, rigorosamente, o

deslocamento angular dos dentes.

Posicionamento Divisor



Elementos de fixação e montagem

Existem muitos elementos para fixação das peças das fresadoras; as figuras abaixo a

apresentam alguns deles.

Garras ou chapas de aperto e o conjunto de parafusos, porcas e castanhas

Fixação com garra e calço de altura regulável

Fixação com garra de altura de auto- ajustável

Montagem combinada onde, além de um sistema de fixação combinado, há um regulador de altura que possibilita a fixação especial da peça

Montagem com garra e parafuso, com calços de alturas escalonadas



Montagem de uma peça numa morsa angular orientável, o que possibilita excelentes recursos nesse tipo de fresagem

Fixação por intermédio de cunha de aperto

Fixação por meio de morsa. A peça R tem a finalidade de afastar a peça a ser usinada, impedindo que a ferramenta entre em contato direto com o mordente da morsa

Fixação em morsa utilizando os calços R para apoio da peça, possibilitando a regulagem da altura desejada de corte. Os calços R devem ser temperados e retificados

Montagem para fresagem de superfície. É feita por meio de garras, calços, parafusos. Existem protetores da peça na região de aperto.



Fixação por meio de morsa e um sistema traseiro

de referência de medida fixa por garras.

Engrenagem

Uma das operações mais importantes das fresadoras é a usinagem de engrenagens. A

partir disso, há a necessidade de conhecermos a geometria de seus dentes e a forma

de obtê-los.

São formados por rodas dentadas e constituem um meio importante de transmissão de

movimentos de rotação entre dois eixos, de um modo direto e exato, sem

deslizamento. As engrenagens mais usuais são: cilíndricas retas, cônicas, helicoidais e

helicoidal com parafuso sem- fim.

Nas pequenas e médias

produções os lotes de peças

nem sempre viabilizam a

construção de dispositivos;

porém, podemos executar

montagens combinadas com

igual função, como vemos na

figura ao lado.



Notações (segundo ABNT - NB - 17)

z = número de dentes do pinhão f = altura do pé do dente (mm) z = número de dentes da coroa h = altura total do dente (mm) m = módulo métrico (mm) s = espessura do dente em arco (mm) p = passo primitivo (mm) g = corda correspondente ao arco s

(mm) P = ponto - passo v = vão entre dois dentes em arco

(mm) β = ângulo de pressão (º) f o = folga no vão (mm)

A - A = linha de ação ou de pressão f r = folga do fundo (mm)

d b = diâmetro base (mm) L - L = linha dos centros

d p = diâmetro primitivo (mm) C = distâncias entre os centros

d e = diâmetro do topo (mm) ou diâmetro externo

b = espessura da engrenagem (mm)

d r = diâmetro de raiz (mm) R = razão de um par de engrenagens conjugadas

r = raio de reforço do pé do dente (mm) t = profundidade de trabalho (mm) c = altura da cabeça do dente (mm) Engrenagem cilíndrica reta



Fórmulas para engrenagens de dentes retos - módulos (m)

Para achar Símbolo Conhecendo Fórmula

o passo m = πp

o diâmetro primitivo e o no de dentes m = p

zd

módulo m

o diâmetro exterior e o no de dentes m = 2z

de

+

o módulo e o número de dentes d p = m. z diâmetro primitivo

d p o diâmetro exterior e o módulo d p = d e - 2m

o módulo p = m . π passo p

a espessura p = 2 . s

o diâmetro primitivo e o módulo d e = d p + 2m diâmetro externo

d e o módulo e o no de dentes d e = m(z + 2)

diâmetro da raiz d r o diâmetro primitivo e o módulo d r = 2 . 1,166. m

número de dentes z o diâmetro primitivo e o módulo z =

m

dp

altura (*) h o módulo h = 2,166 . m

o passo s = 2p

espessura do dentes s

o módulo s = 1,57. m

os diâmetros primitivos c = 2

dd 2p1p + distância entre os centros

C o módulo e o no total de dentes c =

( )2

2z1zm +

espessura da

engrenagem

b o módulo b = de 6 a 10m

cabeça c o módulo c = m fundo f o módulo f = 1,166m

(*) A altura total dos vãos entre os dentes das fresas- módulos das engrenagens com β = 20º de ângulo de pressão é determinada da seguinte maneira:

Pela ABNT e DIN h = 2,166.m



Geometria dos dentes

Para que a engrenagem trabalhe perfeitamente, é necessário que seus dentes tenham

o mesmo módulo, passo e ângulo de pressão.

Ângulo de pressão

Módulo (m) é uma relação entre o passo (p) e π ; indica quantas vezes o valor de π está contido no passo e é medido no diâmetro primitivo (d p ) da engrenagem

m = πP

Passo (p) é a distância circunferencial entre dois dentes consecutivos, medido no

diâmetro primitivo (d p ) da engrenagem.

P = m. π

Os pontos de contato entre os dentes das engrenagens motora e movida estão ao

longo do flanco do dente e, com o movimento das engrenagens, deslocam-se em uma

linha reta, a qual forma, com a tangente comum às duas engrenagens, um ângulo.

Esse ângulo é chamado ângulo de pressão ( α ), e no sistema modular é utilizado

normalmente com 20º ou 15º.

α = ângulo de pressão

Os parâmetros acima mencionados, juntamente com o formato do dente, que é uma

envolvente ou ciclóide, garantem o engrenamento. A geração dos dentes é realizada

pela fresa, que possui uma geometria adequada à envolvente, e pela combinação de

movimentos entre a peça e a fresa.

A seleção da fresa é realizada peço módulo a que ela se destina.



Escolha do número da fresa

Quando duas engrenagens de mesmo módulo têm o número de dentes diferentes,

seus diâmetros primitivos são diferentes, conseqüentemente o perfil dos dentes deverá

ser também um pouco diferente para que haja um perfeito engrenamento.

Daí a necessidade de termos uma série de fresas de perfis diferentes para um mesmo

módulo.

Perfis de mesmo módulo

As tabelas (“ jogo de fresa até módulo m = 10 mm e para execução das engrenagens

acima do módulo 10, o jogo de 15 fresas é assim fornecido”)determinam o emprego

correto da fresa em relação ao número de dentes da engrenagem.

Jogo de fresa até módulo m = 10mm Número da fresa Número de dentes (Z)

No 1 No 2 No 3 No 4 No 5 No 6 No 7 No 8

12 e 13 dentes 14 a 16 dentes 17 a 20 dentes 21 a 25 dentes 26 a 34 dentes 35 a 54 dentes

55 a 134 dentes 135 dentes para cima e cremalheira

Para execução das engrenagens acima do módulo 10, o jogo de 15 fresas é assim

fornecido: No da fresa 1 1

21

2 221

3 321

4 421

5 521

6 621

7 721

8

No de dentes

(Z) 12 13 14

15 e 16

17 e 18

19 e 20

21 e 22

23 e 25

26 e 29

30 e 34

35 e 41

42 e 54

55 e 79

80 e

134

135 para cima



RETIFICAÇÃO:

Ábaco para determinação do número de rotações (rpm) do rebolo em função da Vc e

do diâmetro do rebolo Com o auxílio da figura Ábaco para determinar a rotação da peça.

Ábaco para determinar a rotação da peça



Na tabela seguinte podemos verificar a velocidade periférica recomendada para a peça

e, podemos determinar a rotação da peça a ser ajustada na máquina.

Velocidade periférica da peça, dureza e grão do rebolo

Material Trabalho Retificação Velocidade periférica da peça m/min

Grão/dureza

Cilíndrica aço mole desbaste

acabamento 12 15 9 12

45 L M

aço temperado desbaste acabamento

14 16 9 12

46 K

fofo cinzento desbaste acabamento

12 15 9 12

45 K

latão desbaste acabamento

18 20 14 16

36K 46J

alumínio desbaste acabamento

40 50 28 35

30K 40J

Interna aço mole desbaste

acabamento 16 21 45 50J 0


18 23 46K 60H


18 23 40 46K M


25 30 36K 46J


32 35 30H

Plana aço mole desbaste

acabamento 30 60J


30 60H K


16 30J K





Por meio da figura seguinte podemos determinar a velocidade de avanço automático

da mesa em função do avanço longitudinal por rotação da peça e do rpm da peça (n),

na retificação cilíndrica.

Ábaco para determinar a velocidade de avanço da mesa



Defeitos na retificação Defeitos na retificação

Aspecto da superfície Origem Correções

A dressagem do rebolo foi feita muito rapidamente (grosseira). O diamante ficou solto na haste.

Dressar o rebolo mais fino. Apertar bem o diamante ou trocá-lo.

O rebolo foi mal dressado

Dressar melhor, verificando: • A perpendicularidade. • O avanço contínuo. • A pequena profundidade

(0,01mm). • A posição correta do

diamante.

Os grãos do rebolo ficam sem corte (por desgaste) • O rebolo está empastado. • O rebolo corta só em um

lado.

Dressar com diamante.

Dressar até desaparecer a parte empastada. Eventualmente, nivelar o dispositivo para dressar. Escolher um rebolo mais mole e/ou com estrutura mais aberta.

Rebolo não balanceado ou mal balanceado. O rebolo ficou solto no eixo.

Balancear o rebolo corretamente. Fixar bem o rebolo no eixo.

O rebolo montado não corresponde ao trabalho a efetuar. Os grãos não rompem (quebram) suficientemente bem (muito duro). O refrigerante não é limpo, cheio de cavacos de metal e grãos abrasivos.

Substituir o rebolo por outro mais mole. Substituir o refrigerante ou filtrá-lo e limpar o reservatório.

O rebolo ou a velocidade são mal escolhidos para o trabalho a efetuar. O diamante fica com gume cego por desgaste.

Escolher um rebolo mais mole ou diminuir a velocidade de corte. Virar o diamante ou substituí-lo.

Vibração ou rolamento do eixo com jogo ou defeito. Avanço hidráulico não trabalha uniformemente.

Mudar a posição da máquina ou melhorar os blocos de amortecimento. Substituir o rolamento. Verificar o nível do óleo hidráulico. Revisar o mecanismo de comando hidráulico.



Bibliografias Mecânica Geral - Processos de fabricação. Trabalho elaborado pela Divisão de Currículos e Programas e editorado pela Divisão de Material Didático da Diretoria de Tecnologia Educacional, SENAI-SP, para o Departamento Nacional do SENAI, dentro do Acordo de Cooperação Técnica Brasil- Alemanha para o curso de Formação de Supervisores de Primeira Linha. SENAI.SP. Princípios de automação pneumática, hidráulica e por CNC. Por Demétrio

Kondrasovas e outros. São Paulo, 1993. 156p. (Mecânica Geral, 11). SENAI.SP – Divisão de Currículos e Programas/ Divisão de material Didático. Tecnologia de

soldagem por Marcos José Morais da Silva São Paulo, 1986, (Caldeiraria e Estruturas Metálicas)

1.Calderaria 2. Estruturas metálicas 3. Soldagem I. Silva, Marcos José Morais da Silva e outros. III. t. s.

SENAI.SP Manutenção/Lubrificação. Por Carlos Aparecido Cavichioli. São Paulo, 1996. (Produção Mecânica, 8).

1 - Produção Mecânica, 2 - Manutenção, 3 - Armazenagem, 4 - Lubrificação. l. t. ll. s.

Controle Automático de Processos Industriais. Por Sighieri Luciano – Nishinari Akiyoshi Editora Edgard Blücher Educação Ambiental - Cruz Daniel Editora Ática S.A –1996 Taegu Tec – Insert Máster – CT 08/2003 WWW.taegutec.com



Escola SENAI “Mariano Ferraz” Rua Jaguaré Mirim, 71 Vila Leopoldina – 05311 - 020

Fone Fax 0 XX 11- 3641. 0024

www.sp.senai.br

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