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g o v e r n o d o e s ta d o d e s ã o pa u l o
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Soldador
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Soldador
m e t a l u r g i a
emprego
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO
Geraldo Alckmin
Governador
SECRETARIA DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO,
CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Rodrigo Garcia
Secretário
Nelson Baeta Neves Filho
Secretário-Adjunto
Maria Cristina Lopes Victorino
Chefe de Gabinete
Ernesto Masselani Neto
Coordenador de Ensino Técnico, Tecnológico e Profissionalizante
Coordenação do ProjetoCETTPro/SDECT
Juan Carlos Dans SanchezFundação do Desenvolvimento
Administrativo – Fundap José Lucas Cordeiro
Apoio Técnico à CoordenaçãoFundação do Desenvolvimento
Administrativo – Fundap Laís Schalch
Apoio à ProduçãoFundação do Desenvolvimento
Administrativo – Fundap Ana Paula Alves de Lavos
Emily Hozokawa DiasIsabel da Costa M. N. de Araújo
José Lucas CordeiroKarina SatomiLaís Schalch
Maria Helena de Castro LimaSelma Venco
CETTPro/SDECT Bianca Briguglio
Cibele Rodrigues Silva
Textos de referênciaEdison Marcelo SerbinoIrineu de Souza Barros
Luiz Cláudio PaulaMarcos Antonio Batalha
FUNDAÇÃO PADRE ANCHIETAPresidente
João SayadVice-Presidentes
Ronaldo BianchiFernando Vieira de Mello
Diretoria de Projetos EducacionaisDiretor
Fernando José de AlmeidaGerentes
Monica Gardelli FrancoJúlio Moreno
Coordenação técnica Maria Helena Soares de Souza
Equipe EditorialGerência editorial
Rogério Eduardo AlvesProdução editorial
Janaina Chervezan da Costa CardosoEdição de texto Lígia Marques
Marcelo AlencarRevisão
Conexão EditorialIdentidade visual
João Baptista da Costa AguiarArte e diagramação
Paola NogueiraPesquisa iconográfica
Elisa RojasEveline Duarte
Ilustrações Bira Dantas
Luiz Fernando MartiniConsultoria
Marcos Antonio Batalha
Agradecemos aos seguintes profissionais e instituições que colaboraram na produção deste material:Carla Cruz Dos Santos, Empresa Servimig, Empresa Signo Arte, Empresa Starrett, Fundição TUPY S.A., Graziele da
Silva Santos, Grupo Voith, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, Neise Nogueira, Valdemar Carmelito dos Santos.
Secretaria de deSenvolvimentoeconômico, ciência e tecnologia
Caro(a) Trabalhador(a)
Estamos felizes com a sua participação em um dos nossos cursos do Programa Via Rápida Emprego. Sabemos o quanto é importante a capacitação profissional para quem busca uma oportunidade de trabalho ou pretende abrir o seu próprio negócio.
Hoje, a falta de qualificação é uma das maiores dificuldades enfrentadas pelo desempregado.
Até os que estão trabalhando precisam de capacitação para se manter atualizados ou quem sabe exercer novas profissões com salários mais atraentes.
Foi pensando em você que o Governo do Estado criou o Via Rápida Emprego.
O Programa é coordenado pela Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia, em parceria com instituições conceituadas na área da educação profis-sional.
Os nossos cursos contam com um material didático especialmente criado para facilitar o aprendizado de maneira rápida e eficiente. Com a ajuda de educadores experientes, pretendemos formar bons profissionais para o mercado de trabalho e excelentes cidadãos para a sociedade.
Temos certeza de que iremos lhe proporcionar muito mais que uma formação profissional de qualidade. O curso, sem dúvida, será o seu passaporte para a realização de sonhos ainda maiores.
Boa sorte e um ótimo curso!
Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia
Caro(a) Trabalhador(a)
Aqui começa seu caminho para um novo aprendizado. Um aprendizado que precisa ser ampliado. Sabe por quê?
Porque no mundo de hoje não é suficiente conhecer as técnicas e os procedimentos necessários ao desempenho da função de soldador.
Também é preciso, por exemplo, saber como você pode melhorar sua busca por um novo emprego e perceber que o campo de atuação de um profissional da área não se restringe ao ambiente industrial. Para isso, é necessário dominar muito mais do que os aspectos técnicos da ocupação.
O ponto de vista do Via Rápida Emprego da Secretaria de Desenvolvimento Eco-nômico, Ciência e Tecnologia do Governo de São Paulo é o de que o profissional, para iniciar sua carreira ou aperfeiçoar aquilo que já sabe, deve conhecer as técnicas, mas também precisa se diferenciar em alguns aspectos, para ter mais chances na obtenção de um emprego ou conseguir trabalhar por conta própria.
Nesta publicação, você vai conhecer as várias facetas da ocupação de soldador. Onde ele atua? O que precisa conhecer para desempenhar melhor seu trabalho? Como este ofício surgiu? Questões assim serão discutidas ao longo do curso.
Você vai, também, conhecer a evolução histórica da metalurgia e descobrir a impor-tância do setor nas lutas pela Independência do Brasil no século 18 (XVIII) e, mais recentemente, pela redemocratização do país.
Como você vê, nosso curso será cheio de novidades para que sua formação seja a mais completa possível.
Vamos ao estudo!
Sum á ri o
Unidade 19
a história da metalurgia
Unidade 237
a profissão de soldador
Unidade 367
o setor metalúrgico
dados internacionais de catalogação na publicação (cip) (bibliotecária silvia marques crb 8/7377)
P964
Programa de qualificação profissional: Metalurgia / Soldador . -. -- São Paulo: Fundação Padre Anchieta, 2011. v.1, il (série: arco ocupacional)
Vários autoresPrograma de qualificação profissional da Secretaria do
Emprego e Relações do Trabalho -- SERT
ISBN 978-85-8028-001-2
1. Ensino profissionalizante 2. Metalurgia-técnico I. Título II. Série
CDD 371.30281
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 9
Unida d e 1
A históriA dA metAlurgiA
A indústria metalúrgica gera milhões de empregos no mundo inteiro. É muito fácil entender o que essa gigante faz. Basta dar uma olhadinha à sua volta para comprovar: a geladeira, a luminária, a moldura de muitas janelas, a torneira, a estrutura da cadeira, o fogão, a ponta da caneta esferográfica, os talheres, as panelas, as ferramentas, os pregos, o portão de casa, o carro, a grade de proteção do canteiro central da avenida, o metrô, os trilhos do metrô, o ônibus, o avião...
E você já parou para pensar sobre a origem disso tudo? Escava-ções arqueológicas mostram que o homem já fabricava objetos metálicos na Pré-História (ou seja, desde antes da invenção da escrita). Vamos acompanhar, na linha do tempo a seguir, alguns dos fatos mais importantes ligados aos primórdios da metalurgia.
Os produtos da indústria metalúrgica estão em toda parte: no metrô, nos trilhos do metrô...
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10 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
6000 a.C.-3500 a.C. (antes de Cristo)
Os primeiros instrumentos em cobre, moldados com pedradas, datam dessa épo-ca e foram localizados no Oriente Médio. Na mesma região, cientistas encontra-ram armas e ornamentos do mesmo metal, fundido e vazado, produzidos em 3500 a.C. Em metalurgia, o termo vazado significa que o metal em estado líquido foi despejado num molde para preenchê-lo. O cobre, a prata e o ouro foram os primeiros metais a serem descobertos, pois existem na natureza em seu estado nativo. O ouro, bem distri-buído pela superfície do pla-neta, provavelmente atraiu o homem primitivo por causa do seu forte brilho.
PRÉ-HISTÓRIA ANTIGUIDADE IDADE MÉDIA
3,5 mil a.C.Surgimento da escrita
476 d.C.Queda do
Império Romano
Você conhece a definição de Pré-História? E de História? A fim de facilitar o estudo e a compreen-são da História, estudiosos a dividiram em grandes períodos de tempo.
Vamos ver que períodos são esses e o que os separa:
•Pré-História: da origem do homem, há cerca de 5 milhões de anos, até 3,5 mil a.C. (antes de Cristo), quando surgiu a escrita.
•Antiguidade: do surgimento da escrita até a queda do Império Romano (no ano 476 d.C.).
• Idade Média: da queda do Império Romano até 1453, quando ocorreu a tomada de Constantinopla pelos turcos otomanos.
• Idade Moderna: da tomada de Constantinopla até 1789, data da Revolução Francesa.
• Idade Contemporânea: da Revolução Francesa até nossos dias.
+ 5 milhões de anos atrás
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 11
3300 a.C.
O bronze, que é uma liga (junção) de cobre e estanho, foi produzido pela primeira vez, possivelmente por acidente na Suméria. Mais dura e resistente do que o cobre puro, essa mistura revelou-se mais apropriada para ser vazada (despejada em estado líquido) em moldes.
2000 a.C.
Os chineses conheceram o ferro nesse período. Pesquisadores acre-ditam que as primeiras formas desse metal usadas pelo homem eram provenientes de meteoritos, pois continham quantidades significa-tivas de níquel. Mais duro que o ouro, a prata e o cobre, o ferro era caro devido à sua raridade. Muito mais tarde, quando nossos ante-passados aprenderam a extraí-lo das rochas onde se encontra, passou a ser utilizado em abundância.
1600 a 600 a.C.
Chineses, persas e palestinos desenvolvem o latão, uma liga de cobre e zinco.
IDADE MODERNA IDADE CONTEMPORÂNEA
1453 d.C.Tomada de
Constantinopla
1789 d.C.Revolução Francesa
Atual
Meteoroides são peque-nas rochas que giram em torno do Sol. Algumas vezes, são atraídos pela Terra ou por outro astro. Quando entram na at-mosfera terrestre, pegam fogo por causa do atrito com o ar e passam a se chamar meteoros, tam-bém conhecidos, popu-larmente, como estrelas cadentes. Quando uma parte do meteoroide atra-vessa a atmosfera sem se desintegrar totalmente e atinge o solo, ele é cha-mado de meteorito.
Você sabia?
12 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
PRÉ-HISTÓRIA ANTIGUIDADE IDADE MÉDIA
476 d.C.Queda do
Império Romano
1350 a.C.
É dessa data o primeiro artigo fabricado com ferro de que se tem notícia: uma lâmina de punhal encontrada no sarcófago (túmulo) do faraó egípcio Tutancâmon. Esse punhal ficava no local de maior importância do túmulo. Ele resistiu durante tanto tempo sem ser corroído porque é um pedaço de ferro que contém pouco carbono, o que dificulta o aparecimento da ferrugem. Trocando em miúdos, o ferro com baixo teor de carbono apresenta grande resistência à corrosão, ou seja, é mais difícil de ser destruído. Guarde essa infor-mação, pois ela lhe será útil mais tarde, quando tiver de testar a re-sistência do ferro sob diferentes condições (uma das atividades que se faz em um laboratório de metalurgia).
A sociedade egípcia
O Egito é famoso por suas pirâmides. Vamos ver também como era formada a “pirâmide social”, isto é, como era dividida a sociedade no antigo Egito.
O faraó era a autoridade máxima do país, a pessoa mais importante, e sua vontade precisava ser sempre respeitada. Abaixo dele, vinham os nobres e os altos funcionários. Repare no formato da pirâmide: ela é maior na parte de baixo. Essa base representa quem estava em maior número naquela sociedade: os escravos, os camponeses e os artesãos. Os escravos eram obrigados a realizar serviços forçados – carregavam as pedras na construção das pirâmides, por exemplo. Eles tam-bém realizavam o trabalho agrícola, além de cuidar do gado. Ou seja, escravos, camponeses e artesãos eram a maioria da população e possuíam pouco ou ne-nhum direito. Aqueles que tinham algum conhecimento ou poder econômico es-tavam mais acima na escala social. As mulheres não aparecem nessa pirâmide, apesar de os egípcios terem sido gover-nados por várias rainhas, como Cleópatra.
3,5 mil a.C.Surgimento da escrita
+ 5 milhões de anos atrás
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 13
Cerca de 400 a.C.
Os gregos e os romanos desenvolveram uma forma de tratamento térmico do ferro chamada têmpera. Esse processo consiste no resfria-mento rápido de uma peça cuja temperatura está superior à chamada temperatura crítica (a partir da qual o metal pode sofrer transformação): entre 780°C e 980°C. Sua finalidade é gerar um metal com alta dureza.
Pouco tempo depois, esses mesmos povos criaram outro processo de tratamento térmico, hoje conhecido como revenido. Ele consiste em aquecer o ferro abaixo da zona (ou temperatura) crítica (que é de 723°C) e, depois, resfriá-lo lentamente. A finalidade é remover as tensões internas e a dureza excessiva proporcionadas pela têmpera.
Cerca de 300 d.C.
Ninguém sabe ao certo quando eles surgiram, mas, nesse período, um grupo de químicos/pesquisadores, de origem árabe, ficaram co-nhecidos como alquimistas. Entre outras coisas, eles tentavam criar ouro por meio da transformação de outros metais “menos nobres”. Tomavam como base as ideias de Aristóteles, um filósofo grego que afirmava que tudo que existia na natureza era formado por terra, água, fogo e ar em diferentes proporções. Hoje sabemos que isso não é verdade, e a alquimia nunca conseguiu produzir ouro. Mas re-sultou das experiências dos alquimistas a descoberta de diversas substâncias como o arsênico, o fósforo, o nitrato de prata, o acetato de chumbo, o bicarbonato de potássio, os ácidos sulfúrico, clorídrico, canfórico, benzoico e nítrico e os sulfatos de sódio e de amônia.
IDADE MODERNA IDADE CONTEMPORÂNEA
1453 d.C.Tomada de
Constantinopla
1789 d.C.Revolução Francesa
Século 13 (XIII)
O homem deu um passo im-portante para a criação do aço (uma mistura de ferro e carbo-no): a produção do ferro es-ponja. Ela teve início na Índia, por meio de um processo de carbonização (inclusão de car-bono) do ferro conhecido des-de o tempo dos antigos egíp-cios. Depois de forjada com um martelo, uma esponja de ferro era colocada entre placas de madeira num cadinho (recipiente usado para fundir metais) que, por sua vez, era posto num forno e coberto de carvão vegetal para absorver o carbono.
Mas o grande salto nesse sentido só ocorreu mesmo em 1856, quando a metalurgia finalmente conseguiu fabricar o aço – que é mais resisten-te que o ferro fundido e pode ser produzido em enormes quantidades.
Atual
Na Antiguidade (período que vai de 3,5 mil a.C. até o ano 476 d.C.), gregos e romanos acreditavam que existiam muitos deuses. A mitologia desses po-vos era riquíssima e seus deuses eram associados – entre outras coisas – a elementos e fenômenos da natureza. Uma dessas divindades era um ferreiro gigantesco cujas marreta-das na bigorna originariam os raios das tempestades. Para os gregos, esse deus chamava-se Hefesto; para os romanos, Vulcano.
Você sabia?
Vulcano forjando os raios de Júpiter, óleo sobre tela de Peter Paul Rubens, 1636-1638, Museu Nacional do Prado, Madri, Espanha.
Cadinho.
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14 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Será que é importante saber tudo isso? Por quê?
Quando analisamos a trajetória da humanidade, desco-brimos muitas coisas e podemos perceber como os acon-tecimentos do passado moldam o mundo (incluindo as relações sociais e de trabalho) do presente.
Existem vários modos de produção (escravista, capi-talista, socialista etc.). Ca-da um é formado por um conjunto de forças pro-dutivas e pelas relações técnicas e sociais que de-terminam essas forças. O capitalismo, por exemplo, tem como protagonistas das forças produtivas os patrões e os empregados.
Você sabia?
PRÉ-HISTÓRIA ANTIGUIDADE IDADE MÉDIA
476 d.C.Queda do
Império Romano
Idade Moderna
Apesar de a Revolução Francesa ser um marco do final da Idade Moderna, vários acontecimentos já sinalizavam a transição que ocorria nesse período. Estava sendo gestado um novo modo de produção que prevalece até os dias de hoje: o capitalismo. E muitas mudanças ocorreram:
•nocampodaeconomia,comaexpansãocomercialeaconquistade novos mercados por meio da expansão marítima (as navegações que levaram à conquista da América, por exemplo);
•nocampodacultura,comoRenascimento(cujaliberdadeesté-tica propiciou a criação de obras como a Mona Lisa, de Leonardo da Vinci, e a escultura Pietá, de Michelangelo);
•nareligião,comaReformaProtestante(quepôsfimaopoderirrestrito e a muitos desmandos da Igreja Católica); e
•napolítica,comosurgimentodosEstadosModernos(paísescomfronteiras bem definidas, idioma oficial, uma só legislação) e das monarquias absolutistas.
O desenvolvimento desse novo modo de produção contou com a ajuda da metalurgia. À medida que o capitalismo – essa nova forma de fazer economia – evoluía, também evoluíam as técnicas utilizadas na meta-lurgia. Mais tarde, em uma outra Idade, a Contemporânea, essas téc-nicas fariam toda a diferença na conhecida Revolução Industrial.
Idade Contemporânea
O homem conseguiu unir a evolução tecnológica às últimas des-cobertas da metalurgia para promover um desenvolvimento indus-trial tão grande a ponto de ser conhecido como uma revolução: a Revolução Industrial. Mas, sobre esse capítulo da história, falaremos mais tarde. Antes, é preciso entender melhor como, na história da metalurgia, aqueles instrumentos de cobre se transformaram em produtos sem os quais hoje não conseguimos viver. Das primeiras experiências, na Idade dos Metais, à criação do aço, há um longo caminho a percorrer!
3,5 mil a.C.Surgimento da escrita
+ 5 milhões de anos atrás
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 15
IDADE MODERNA IDADE CONTEMPORÂNEA
1453 d.C.Tomada de
Constantinopla
1789 d.C.Revolução Francesa
Atual
Prise de la Bastille, gravura de Francois-Hippolyte Lalaisse (1812-1884). A Bastilha era uma prisão onde ficavam confinados os inimigos políticos do rei Luís XVI. Sua tomada, liderada pelo povo parisiense em 14 de julho de 1789, marca o início da Revolução Francesa.
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A pintura La Gioconda, óleo sobre tela (1503-1506): popularmente conhecida como Mona Lisa, de Leonardo da Vinci, é um dos principais símbolos do Renascimento. Hoje faz parte do acervo do Museu do Louvre, em Paris.
Outro ícone renascentista: a Pietá (1499-1500), de Michelangelo Buonarroti, foi esculpida em mármore e representa Cristo morto nos braços da Virgem Maria. A obra fica exposta na Basílica de São Pedro, em Roma.
16 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Atividade 1resgAte histórico
O que você descobriu com este resgate histórico? Debata com os colegas, sob a orientação do monitor.
Não é possível entender completamente a importância da metalurgia sem ter em mente o que é trabalho. Podemos dizer, de um modo bem simplificado, que trabalho é o ato de transformar a natureza. Ele acontece, por exemplo, quando usamos uma tora de madeira para fazer um banco ou algum metal para moldar um trinco de porta. Ao longo do tempo, o homem foi ampliando seus saberes e criando novas maneiras de aplicá-los. A Idade dos Metais, sobre a qual vamos falar a seguir, marca uma fase da capacidade humana de transformar a natureza e, portanto, do seu trabalho.
A Idade dos Metais
Foi o uso de materiais metálicos como o bron-ze e o ferro pelo homem pré-histórico que deu nome ao período hoje conhecido como Idade dos Metais. Considerada a última fase da Pré--História, ela marca o início do domínio das téc-nicas de trabalho com metais fundidos pelo Homo sapiens (em latim, homem inteligente). Nessa época nossos antepassados aprenderam a transformar, por meio de seu trabalho, um recurso natural até então pouco conhecido. Você pode imaginar qual a importância dessa conquista? Ela foi fundamental para as sociedades que surgiram depois.
A partir do momento em que o homem dominou técnicas de fundição (processo pelo qual os metais são aquecidos e passam para o estado líquido, e que ainda hoje é utilizado na indústria metalúrgica, como veremos na Unidade 3), conseguiu criar ferramentas para facilitar sua vida. As práticas da agricultura e da caça foram bastante aperfeiçoadas na Idade dos Metais com a criação de instrumen-tos que as auxiliavam. Também a produção de armas foi uma das áreas que mais se desenvolveu e influenciou acontecimentos futuros. O domínio sobre os metais mudou as formas de disputa entre as comunidades: as primeiras guerras já contaram com o desenvolvimento de armas metálicas.
Ferramentas Pré-Históricas: produtos da Idade dos Metais.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 17
Atividade 2A revolução dos metAis
Tente imaginar o impacto que o desenvolvimento de ferramentas e outros instrumentos metálicos provocou no cotidiano dos homens pré-históricos. Se possível, reforce essas noções com uma pesquisa orientada pelo monitor. Escreva abaixo as informações que apurar e, depois, compare-as com os resultados obtidos por seus colegas.
Importante
Os historiadores dividem a Pré-História em três períodos: o Paleolítico (que já foi popularmente conhecido como Idade da Pedra Lascada), o Neolítico (também chamado de Idade da Pedra Polida) e a Idade dos Metais. No Paleolítico, nossos antepassados não tinham moradia fixa, deslocando-se constantemente atrás de alimento. O chamado “homem nômade” não praticava a agricultura nem criava animais. Quando os alimentos se esgo-tavam, ele se mudava para outra região. Foi no Período Neolítico que teve início o sedentarismo humano, isto é, sua fixação em um lugar.
18 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Idade do Cobre (6000 a.C. a 3500 a.C.)
A Idade do Cobre também poderia ser chamada de Era da Agricultura, pois, paralelamente ao domínio da ex-tração (retirada da terra) e da manipulação desse metal, o cultivo de alimentos passou a ser fator determinante para a organização da sociedade. Canais de irrigação tornavam férteis as terras áridas e montanhosas; casas feitas de galhos e argila ganhavam a resistência de tijolos moldados; a escrita pictográfica, baseada em desenhos, evoluía. Esse fato marcou um novo momento na história da humanidade. As ideias passavam, assim, a ser mais bem expressas e articuladas.
Os instrumentos feitos de pedra, ossos e madeira foram deixados de lado gradativamente enquanto o homem descobria as possibilidades oferecidas pelo cobre. Esse material tinha maleabilidade, flexibilidade. Podia ser fun-dido, moldado e remoldado até assumir novas formas que facilitavam, por exemplo, o trabalho com a terra e ajudaram no desenvolvimento da agricultura. O homem também passou a moldar, no metal endurecido após o resfriamento, um fio capaz de cortar.
Para a humanidade, antes limitada ao uso da pedra, o cobre representou um gigantesco salto tecnológico. Movidos pela curiosidade, nossos antepassados fizeram diversas experiências – e esse período foi fechado com a descoberta de que se podia misturar o cobre com outros metais, como o chumbo. A produção do bronze, uma liga formada por cobre e estanho, representou um novo passo nessa evolução.
Idade do Bronze (3500 a.C. a 2000 a.C.)
A Idade do Bronze coincidiu com mais um conjunto de avanços e conquistas bastante significativos para a espécie humana. A escrita tornou-se mais simples e objetiva. Um sistema numérico foi desenvolvido para acompanhar a evolução nos mais variados setores. E a construção de
Os metais puros têm pouca utilidade para nós. Em geral, eles são com-binados com outros me-tais nas chamadas ligas. Veremos esse assunto com mais detalhes na Unidade 3.
Você sabia?
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 19
Foi na Idade do Bronze que se criou a roda, uma das invenções de maior impac-to sobre a humanidade.
Você sabia?
grandes obras e templos (as pirâmides egípcias, por exem-plo) exigiu a padronização de pesos e medidas. Antes da Idade do Bronze, os métodos de medição de grandezas eram bastante simples e pouco precisos: as pessoas usa-vam partes do próprio corpo, como as dimensões do pé, a largura da mão, a grossura do dedo, o tamanho do palmo e dos passos e até o comprimento do nariz! Com isso, cada indivíduo tinha uma medida diferente para a mesma coisa. E dá para imaginar como devia ser difícil chegar a um acordo...
Um grande progresso também ocorreu na metalurgia durante esse período. A partir do bronze, implementos feitos de metais se multiplicaram e o conhecimento das ligas – e de suas características – foi sendo aprimorado pelo homem. O bronze começou a ser utilizado para produzir diversos instrumentos, principalmente armas.
Arma fabricada durante a Idade do Bronze: na época, os instrumentos metálicos se multiplicaram.
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20 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Alguns povos do Oriente Médio, que viviam na re-gião onde hoje fica a Tur-quia, já usavam técnicas de metalurgia do ferro em 1400 a.C. (antes de Cristo). Eles fabricavam armas que os transformaram em guerreiros poderosos.
Você sabia?
Idade do Ferro (1200 a.C. a + 1000 d.C.)
Com os primeiros experimentos, o homem logo percebeu uma grande vantagem do ferro sobre o cobre e o bronze: sua abundância na natureza. Por esse motivo, desde mais ou menos 1200 a.C. (antes de Cristo), ele se tornou um dos materiais mais presentes na civilização. Naquele tempo, porém, as fornalhas não atingiam as temperaturas neces-sárias para a fundição do ferro. Por causa dessa limitação surgiu o ferro forjado – que é aquecido e depois moldado a golpes de martelo.
Diferentemente do que ocorreu com o cobre e o bronze, reservados aos grupos mais abastados, o ferro era acessível às camadas pobres da sociedade. Isso porque tanto a ob-tenção do metal quanto sua moldagem envolviam custos baixos. Camponeses passaram a usar machados e arados de ferro, e os artesãos, as mais diversas ferramentas. As guerras entre os povos se deram com maior igualdade bélica, já que todos podiam, finalmente, forjar as próprias armas.
Ainda hoje é possível encontrar fábricas e institutos de pesquisa que utilizam a antiga técnica de fundição de metais com a ajuda de um cadinho. Esse conhecimento, que há muito tempo vem sendo aplicado, ainda tem lugar, mesmo nas fundições mais bem equipadas.
Fundição, em instituto de pesquisa, com a ajuda de um cadinho.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 21
O homem transforma a natureza e, ao mesmo tempo, se transforma. Transforma os seus instrumentos, os métodos e as relações de trabalho.
Enquanto aprimoravam-se as técnicas que levaram os homens ao domínio dos me-tais, o trabalho era artesanal e o sistema de trocas foi organizado gradativamente. Com esse sistema, as pessoas trocavam mercadorias entre elas. Cada um produzia para sustento próprio e o que sobrava era trocado com os demais. Essa forma de troca, associada ao fato de alguns produtos passarem a ter mais procura que outros, abriu caminho para mais uma invenção que envolveu a transformação dos metais: a moeda. Isso aconteceu por volta dos anos 500 a.C. a 400 a.C. (antes de Cristo). Com o advento do dinheiro, os metais foram adquirindo um valor muito maior.
Muito tempo depois, já na Idade Média, surgiram as “oficinas artesanais”, com algumas características da indústria – que só apareceria séculos mais tarde: havia o mestre (geralmente um pai de família), o artífice ou companheiro (o filho mais velho) e o aprendiz (o filho mais novo).
É importante saber, no entanto, que, nessas oficinas, todos conheciam o trabalho do princípio ao fim e participavam de cada etapa de produção até que a arma, a ferramenta, o utensílio ou o ornamento fosse finalizado. Porém fatores variados – entre os quais a ampliação das relações mercantis, por exemplo – levaram a uma mudança nos processos de trabalho. A produção passou a ser dividida em etapas, dando origem ao trabalho especializado: se, no início, a equipe toda participava de todas as fases de fabricação de um produto, mais tarde, cada um passou a exercer uma só tarefa. Essa transformação foi um dos fatores que criaram condições para a Revolução Industrial.
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Moeda de Lesbos, Grécia, cerca de 500-450 a.C. Moeda de Creta, Grécia, de 300 a 270 a.C.
22 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
A Revolução Industrial
A palavra “revolução” tem, entre outros significados, o sentido de grande transformação, mudança expressiva. E o que foi a Revolução Industrial? Um conjunto de mu-danças que aconteceram ao mesmo tempo na economia, no modo de vida das pessoas, na política e, também, nas artes. Mas vamos nos concentrar naquilo que é mais importante para este curso: as mudanças no modo de produção de bens e mercadorias.
As primeiras máquinas a vapor, que usavam carvão como combustível, surgiram no século 18 (XVIII) na Inglaterra – país rico em carvão mineral e ferro. Essa conquista tec-nológica marcou o início do que seria a chamada Primeira Revolução Industrial.
As indústrias foram diretamente responsáveis pelo cres-cimento das cidades, pois, naquela época, muita gente do campo precisou deixar o local onde vivia e migrar para os centros urbanos em busca de trabalho. E o aparecimento das primeiras metrópoles gerou problemas (e agravou outros) como alcoolismo, prostituição, fome, desemprego etc.
No entanto, as mudanças não pararam e, em 1860, veio uma Segunda Revolução Industrial. Se no século ante-rior a novidade foi o uso do carvão para movimentar as máquinas, agora era vez da descoberta da eletricidade e do uso do petróleo. Você pode se aprofundar no assunto consultando o Caderno do Trabalhador 1 – Conteúdos Gerais, no tema “História do trabalho”. Neste nosso curso interessa, principalmente, saber que a transforma-ção do ferro em aço permitiu aumentar e variar toda a forma de produção. Isso porque a nova liga metálica era mais resistente e durável, proporcionando, por exemplo, a criação de enormes estruturas industriais: máquinas que ajudavam a fazer novas máquinas.
Uma vez extraído da natu-reza, o minério de ferro tem endereço certo: a usi-na siderúrgica, onde é transformado em aço. Es-se processo leva o nome de redução. Você saberá mais sobre as proprieda-des do aço na Unidade 3.
Você sabia?
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 23
Os pioneiros da soldagem
Foi nesse contexto que surgiram os primeiros inventos ligados à área de soldagem, como é chamado o processo de unir duas ou mais peças metálicas.
Quer um exemplo? Em 1801, em Londres (Inglaterra), um químico inglês, Humphrey Davy, demonstrou de forma experimental uma maneira de unir metais utilizando eletrodos. Em seu experimento, a aproximação de dois eletrodos de carbono acom-panhada de uma fonte de calor de origem elétrica (para isso, ele usou uma bateria) resulta na fusão do metal do eletrodo que, dessa maneira, serve para unir as peças. Esse calor formado entre os eletrodos é chamado, em função de sua forma, de arco. Até hoje as soldagens são feitas com o arco, chamado de arco elétrico. Você verá a seguir detalhes de como ele se forma. O arco produzido por Humphrey Davy, de intensidade e comprimento variáveis – limitados pela voltagem do circuito –, gerava uma luz intensa e bastante calor. A novidade atraiu grande interesse, mas foi considerada, por muitos anos, uma experiência científica sem aplicação prática.
Londres nos tempos da Primeira Revolução Industrial: muitos trocaram o campo pela cidade em busca de trabalho.
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Anos mais tarde – após a Segunda Revolução Industrial – com o domínio da eletricidade, algumas técnicas de soldagem conquistaram espaço no setor industrial. Em 1887, o russo Nikolay de Bernardos e o polonês Stanislav Olszewski patentearam o primeiro arco com eletrodo de carbono. Seguiram-se aparelhos de solda que utilizam como fonte de calor a queima de oxigênio (oxicombus-tível) e o aquecimento do alumínio (aluminotermia), ambos criados em 1900.
Registro da patente do arco com eletrodo, inventado por Nikolay Bernardos e Stanislav Olszewsky.
Em 1904, o empresário sueco Oscar Kjellberg inventou o eletrodo revestido ao imergir (mergulhar) arames de ferro em misturas de carbonatos e silicatos. Seu objetivo era proteger o metal fundido da ação do oxigênio e do hidrogênio. Naquele ano, Kjellberg usou sua criação para
Antes da invenção de Oscar Kjellberg, várias tentativas de soldagem foram feitas, mas sempre esbarravam em um mes-mo problema: não havia nada pra proteger o arco das reações da atmosfe-ra e, por isso, a solda não ocorria com sucesso. Com o eletrodo inventado por Kijellberg foi diferente: o núcleo metálico, reves-tido por um material ce-lulósico, produzia gases que protegiam a solda até que ela se resfriasse. Era inventado, assim, o eletro-do revestido, que hoje é utilizado pelos soldadores de todo o mundo. Na pró-xima unidade, você conhe-cerá um pouco mais dessa invenção que mudou a his-tória da soldagem.
Você sabia?
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reparar partes de um antigo navio de guerra que apre-sentava sinais de ferrugem e corrosão. O resultado foi tão bom que diversas companhias de navegação e outras indústrias do ramo metalúrgico passaram a usar seus serviços regularmente.
Mas como eram realizadas as atividades de soldagem naquela época? Será que a união soldada apresentava as propriedades mecânicas adequadas? Existia algum tipo de teste ou ensaio para avaliar o resultado da soldagem?
O comentário de um comissário dos Estados Unidos, presente na Exposição Universal de Paris em 1889, ao ver uma solda produzida no evento, nos dá a resposta: “O metal soldado é queimado e quebradiço; portanto, o processo não é bem-sucedido”.
Os equipamentos de soldagem rudimentares, somados aos ainda parcos conhecimentos sobre o assunto, faziam desse processo uma atividade pouco confiável, colocando em dúvida o desempenho e a qualidade da soldagem.
Sucessivos avanços técnicos e tecnológicos reverteram essa situação ao longo do século passado (XX). Hoje, com os conhecimentos acumulados sobre a metalurgia e o desenvolvimento de processos auxiliados por softwares e testes de laboratório, a soldagem tornou-se um recurso imprescindível na fabricação, no reparo e no revestimento de equipamentos mecânicos em geral.
Atividade 3
1. O processo de soldagem, ontem
Sabendo que soldar significa unir duas peças metáli-cas, como você imagina que era realizado o processo de soldagem nos primeiros anos do século passado? Escreva as suas conclusões na próxima página e depois compare-as com as dos colegas.
A técnica está relacionada aos procedimentos; a tec-nologia, por sua vez, refe-re-se ao desenvolvimento e/ou melhoria de equipa-mentos, componentes etc.
Você sabia?
26 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
2. Vida de operário
Sob a orientação de seu monitor, faça uma pesquisa na internet sobre as condições de vida dos operários na época da Primeira Revolução Industrial. As relações de trabalho mudaram desde então? Em quais aspectos? Reflita sobre o que mudou e o que permanece igual.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 27
O Barroco é um estilo ar-tístico surgido no século 16 (XVI) que se manifes-tou principalmente na arquitetura, na pintura e na escultura. Suas carac-terísticas mais marcantes são a valorização dos de-talhes, dos ornamentos e das linhas curvas. Nas Vi-las do Ouro, há belíssimas construções nesse estilo, especialmente igrejas, decoradas com painéis pintados por Manuel da Costa Ataíde e com es-culturas moldadas por Antonio Francisco Lisboa, o Aleijadinho.
Você sabia?
A metalurgia no Brasil
Rico em recursos naturais, o Brasil passou quase 300 anos de sua história fornecendo metais para a Europa. Isso acon-teceu durante todo o período em que foi colônia de Portugal, entre 1500 e 1822. A descoberta de grandes reservas de ouro em Minas Gerais, no final do século 17 (XVII) e no início do século 18 (XVIII), fez daquela região o centro da eco-nomia do país. Embora quase toda a produção desse metal fosse enviada para o Velho Mundo, retirando do Brasil a maior parte da riqueza gerada, as áreas que concentravam as minas mais ricas deram origem às chamadas Vilas do Ouro, entre as quais se destacam as atuais cidades de Ouro Preto, Mariana, São João del Rei, Sabará, Tiradentes e Diamantina. Nesses lugares, o ouro financiou a construção de belíssimas igrejas em estilo barroco.
À esquerda, interior da Igreja de São Francisco de Assis, em Ouro Preto. Acima, escultura de Aleijadinho.
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A produção de ouro começou a diminuir na década de 1750. Para compensar a queda em seus lucros, Portu-gal passou a cobrar impostos ainda mais altos sobre a extração desse metal.
Em outras palavras, a Coroa não aceitava que as reservas das Minas Gerais estivessem diminuindo. E, em vez de tomar medidas que melhorassem a situação, instituiu a chamada “Derrama”, exigindo de cada região produtora o pagamento de 100 arrobas (1.500 quilos) do metal – além do “Quinto”, imposto de 20% sobre o ouro encontrado, que já era cobrado até então. Quando a região não conseguia cumprir a cota, soldados invadiam as casas dos moradores e retiravam seus pertences até completar o valor devido.
Essa medida, associada à proibição de que a colônia de-senvolvesse atividades produtivas – o que diminuiria sua dependência de Portugal –, causou revolta entre a elite mi-neira: fazendeiros, escritores, donos de minas e militares. Reunidos e organizados, eles começaram a discutir como tornar o Brasil um país independente. Esse movimento ficou conhecido como Inconfidência Mineira.
Em 1789, a tentativa de rebelião foi abortada e suas li-deranças, acusadas de infidelidade ao rei. Parte desses líderes foi exilada do país. Joaquim José da Silva Xavier, o Tiradentes, foi executado, sendo o dia 21 de abril – aniversário de sua morte – comemorado como uma data histórica no Brasil, um exemplo de luta contra a tirania.
FilmeO longa-metragem Tiradentes,
dirigido por Oswaldo Caldeira em 1999, mostra a Inconfidência
Mineira por um ângulo diferente daquele que os livros escolares
geralmente apresentam. O filme sugere que Joaquim José da Silva Xavier (interpretado nas telas por Humberto Martins) foi condenado à morte porque era o único entre
os revoltosos que não tinha grandes posses.
Entre outras medidas, os inconfidentes pretendiam criar uma universidade em Vila Rica (atual Ouro Pre-to), transferir a capital da colônia para São João del Rei e construir fornos side-rúrgicos em Minas Gerais.
Você sabia?
Joaquim José, “o Liberdade”
Tiradentes (1746-1792), chamado de “o Liberdade” pelos colegas inconfiden-tes, aprendeu com o tio o ofício de dentista (daí seu apelido mais conhecido). Também tentou a vida como tropeiro e minerador. Cansado de ganhar mal, alistou-se no Regimento da Cavalaria e recebeu o posto de alferes (o equiva-lente, hoje, a subtenente). Chegou a pedir licença da tropa, mas depois retor-nou. Passou a lutar contra a Coroa ao conhecer as ideias de pensadores como Rousseau e Montesquieu, que influenciaram a Revolução Francesa.
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Tiradentes esquartejado, óleo sobre tela de Pedro Américo, 1893, Museu Mariano Procópio, Juiz de Fora, MG.
Apesar da fase que envolveu a extração de ouro e da ri-queza gerada por ela, não houve nenhum considerável progresso industrial no país até o século 19 (XIX). Até a vinda da família real portuguesa para o Brasil, em 1808, era vetada a instalação de fábricas por aqui. Dessa maneira, os brasileiros consumiam apenas produtos portugueses.
Pedro Américo de Figueiredo e Melo, autor da tela repro-duzida ao lado, foi pintor, ro-mancista e poeta. Nascido em 1843 na cidade paraibana de Areia, estudou na Academia Imperial de Belas Artes, no Rio de Janeiro, e aperfeiçoou--se em Paris. Admirado por Dom Pedro II, o artista se tornou conhecido por retratar cenas históricas como A Ba-talha do Avaí (1877), quadro exposto no Museu Nacional de Belas Artes, no Rio, e In-dependência ou Morte (1888), painel gigante que faz parte do acervo do Museu Paulista, em São Paulo. Pedro Amé-rico morreu em 1905, em Florença, na Itália.
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30 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Mesmo com a chegada de D. João VI e sua corte, a indústria no Brasil não conse-guiu se desenvolver imediatamente. Em 1o de abril daquele ano, a Coroa liberou o estabelecimento de indústrias e manufaturas, mas os produtos brasileiros já enfrentavam a concorrência das mercadorias inglesas, que entravam no país sem pagar nenhum imposto.
Assim, depois de um período no qual criar indústrias no país era proibido, houve a fase na qual privilégios eram concedidos aos produtos fabricados na Inglaterra, fazendo com que a atividade industrial no Brasil tardasse a se desenvolver.
Alguns historiadores chegam a afirmar que o capitalismo – modo de produção baseado na indústria e no trabalho assalariado – só se firmou no Brasil depois da década de 1930, mais de 100 anos após a Proclamação da Independência.
Se considerarmos a indústria metalúrgica, veremos que seu desenvolvimento no país é posterior a essa data e está fortemente associado às políticas de desenvolvimento implementadas por dois presidentes: Getúlio Vargas e Juscelino Kubitschek.
Operários em frente a uma fábrica paulista fundada no século 19 (XIX): a indústria metalúrgica se desenvolveu bem depois.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 31
A Era Vargas
Vargas ficou no poder por 15 anos (de 1930 a 1945), comandando o país de forma ditatorial – sem que ocor-ressem eleições e sem permitir manifestações políticas de oposição nem a expressão da população. Depois, voltou eleito ao poder, governando entre os anos de 1951 e 1954.
Durante sua primeira passagem pela presidência da República, Vargas deparou-se com uma forte crise eco-nômica – efeito da Depressão que se seguiu à quebra da Bolsa de Valores de Nova York, em 1929 – e a combateu promovendo o fortalecimento da indústria e investindo em infraestrutura.
De acordo com sua política de desenvolvimento, o governo faria intervenções diretas na economia, com o Estado ficando responsável pela criação de indústrias de base, entre elas, a metalúrgica.
Indústrias de base são aquelas que produzem matérias-primas para ou-tras empresas. Também conhecidas como indús-trias de bens de produção ou indústrias pesadas, elas incluem principal-mente os ramos siderúr-gico, metalúrgico, petro-químico e de cimento.
Você sabia?
Getúlio Vargas e uma antiga máquina de laminação da Companhia Vale do Rio Doce, criada por ele em 1942: investimento pesado em infraestrutura.
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32 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Juscelino Kubitschek (em pé, acenando para o público): incentivo à instalação de empresas do setor automobilístico.
Essas indústrias de base, por sua vez, dariam suporte para que os demais setores industriais se desenvolvessem. Várias indústrias e diversos institutos de pesquisa, todos estatais, foram criados nesse período.
Entre as empresas públicas fundadas por Vargas pode-mos citar a Companhia Siderúrgica Nacional (1940), a Companhia Vale do Rio Doce (1942), a Fábrica Nacio-nal de Motores (1943-1985) e a Hidrelétrica do Vale do São Francisco (1945). Elas são do ramo de metalurgia e empregam soldadores. A instalação dessas indústrias fez parte da política de substituição de importações adotada pelo então presidente.
JK: 50 anos em 5
Juscelino Kubitschek assumiu a presidência da República em 1956, após um período de turbulências na política que culminou com o suicídio de Getúlio Vargas em 1954, interrompendo seu segundo mandato. O vice de Vargas,
Substituição de importa-ções é o nome do proces-so econômico que leva ao aumento da produção interna de um país e à diminuição de suas im-portações. Em outras palavras, o país passa a produzir aquilo que vai consumir para não preci-sar comprar os produtos de fora, valorizando, as-sim, a indústria nacional.
Você sabia?
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A fundação de Brasília, que substituiu o Rio de Janeiro como capital fe-deral, ocorreu em 21 de abril de 1960, durante a presidência de JK. A pro-messa de deslocar o nú-cleo do poder político para o Planalto Central era uma das metas do pla-no “50 anos em 5”.
Você sabia?
Café Filho, chegou a comandar o governo, mas foi afasta-do pouco mais de um ano depois por problemas de saúde.
JK, eleito em 1955, seguiu uma política considerada “desenvolvimentista” e dizia que sua meta de governo era fazer o Brasil avançar “50 anos em 5”. A promessa entusiasmou o país.
Na economia, a proposta de Juscelino era dar continuidade ao desenvolvimento industrial (e acelerá-lo) e, para isso, tinha como um de seus focos as indústrias de base, o que, como já vimos, envolve a área metalúrgica.
Mas o governo também apostou na atração de investimen-tos estrangeiros, incentivando a instalação de empresas internacionais, principalmente do setor automobilístico. Isso levou o país a criar uma enorme dívida com conse-quências sérias para as décadas seguintes.
O projeto urbanístico de Brasília, que lembra um avião, coube a Lúcio Costa. Já o arquiteto Oscar Niemeyer projetou os principais prédios públicos da nova capital, como o Palácio do Planalto, o Congresso Nacional e a Catedral de Brasília.
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34 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
De 1964 a 1984, o Brasil mergulhou num dos capítulos mais sombrios de sua história: uma ditadura militar reple-ta de censura, violência e repressão. Você pode recordar o assunto consultando o Caderno do Trabalhador 5 – Conteúdos Gerais, no tema “Repassando a história”.
Em 1968, em represália contra os opositores, o gover-no baixou o Ato Institucional no 5 (ou AI-5), medida que suprimiu as liberdades políticas e de expressão dos brasileiros. Qualquer ação considerada subversiva pelos agentes do poder poderia resultar em prisão, tortura, extradição e até morte.
Dez anos depois da publicação do AI-5, em 12 de maio de 1978, mais de 3.000 metalúrgicos de uma monta-dora de caminhões em São Bernardo do Campo, no ABC Paulista, desafiaram a truculência dos generais: eles entraram na fábrica, mas deixaram as máquinas desligadas. Tinha início, então, a primeira de uma série de greves organizadas pela categoria, que se estenderam
A região conhecida como ABC Paulista engloba os municípios de Santo André, São Bernardo do Campo e São Caetano do Sul. Também há quem se refira ao ABCD, que inclui a cidade de Diadema.
Você sabia?
Trabalhadores da metalurgia na redemocratização do país
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 35
até o ano seguinte. Aumento salarial e melhores condições de trabalho estavam na pauta de reivindicações. Entretanto, mais do que as demandas relacionadas diretamente ao trabalho, as mobilizações dos grevistas das indústrias metalúr-gicas em São Paulo (e depois em Minas Gerais) tornaram-se símbolos da luta pela redemocratização do país, já que, na época, o Estado vetava manifestações públicas. Entre outras lideranças, o movimento dos operários do ABC revelou o então torneiro mecânico Luiz Inácio Lula da Silva, que, anos mais tarde, chegaria à presidência da República por meio do voto.
Operários de São Bernardo do Campo em greve, no final da década de 1970: símbolo da luta contra a ditadura militar.
Atividade 4reflexão
Com a supervisão do monitor, você e seus colegas vão debater a importância dos movimentos grevistas dos metalúrgicos durante a ditadura militar e as vitórias conquistadas pela categoria em consequência disso. E o país, o que ganhou a médio e longo prazo?
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A profissão de soldador
Soldador, geralmente, é um nome profissional que não cami-nha sozinho. Ele precisa de “sobrenome”. Isso acontece porque existem diversas formas de soldagens e também vários tipos de soldadores. O sobrenome de sua futura ocupação dependerá das atividades que você irá realizar.
A lista de possibilidades é grande. Entre os vários “nomes com-pletos”, é possível destacar: o soldador de manutenção, o soldador de eletrodo revestido, o soldador Tig, o soldador MIG/MAG e o soldador a oxigás.
38 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
As categorias profissionais
Com tantas possibilidades, pode haver situações em que a empresa definirá o seu nome profissional. É comum as empresas gerarem nomes para as atividades de acordo com suas próprias necessidades e seus critérios. Mas, como veremos adiante, o mais adequado é seguir o que diz a Classificação Brasileira de Ocupações (CBO).
Locais de trabalho
O soldador desenvolve suas atividades na área interna das fábricas ou em locais destinados às operações de soldagem. Ele pode estar:
• no campo, participando da construção ou montagem de um equipamento ou uma estrutura;
• na área de manutenção da indústria, realizando a sol-dagem de revestimento de equipamentos mecânicos ou peças desgastadas;
• na área de reparação de peças metálicas, realizando a soldagem de eixos e peças fraturadas durante o trabalho; e
• em oficinas mecânicas e serralherias, realizando solda-gem de vários tipos de peças e objetos.
Como definir a ocupação
O Ministério do Trabalho e Emprego produz um docu-mento que organiza as diversas categorias profissionais. Esse documento é a Classificação Brasileira de Ocupações (CBO). Ele descreve 2.422 ocupações e diz o que é pre-ciso para exercê-las: a escolaridade necessária, o que cada profissional deve fazer, onde pode atuar etc. Entre as in-formações que constam desse documento, existe uma que nos interessa definir neste momento: quem é o soldador.
As oficinas mecânicas e serralherias oferecem uma nova oportunidade ao sol-dador: trabalhar por conta própria, ou seja, ser um trabalhador autônomo.
Você sabia?
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 39
Além disso, a CBO indica a formação e as atitudes pessoais e profissionais que são esperadas daqueles que pretendem exercer essa ocupação. Vejamos.
Formação/qualificação profissional
• Apresentar, pelo menos, o Ensino Médio concluído.• Apresentar curso básico de qualificação
profissional de até 200 horas-aula.• Desempenhar atividades por um ou dois anos.
Atitudes pessoais
• Demonstrar habilidade manual.• Desenvolver acuidade (grande sensibilidade) visual.• Demonstrar responsabilidade.• Demonstrar criatividade.
A descrição de cada ocupação da CBO é feita pelos próprios trabalhado-res. Dessa forma, temos a garantia de que as informações vêm de quem atua no ramo e, portanto, conhece bem a profissão. Você pode consultar esse documento na íntegra acessando o site: www.mtecbo.gov.br.
A ocupação de soldador aparece diversas vezes, mas o nome mais geral que se dá a esta família de trabalhadores é “Trabalhadores de Soldagem e Corte de Ligas Metálicas” (Família CBO 7243).
De forma resumida, a CBO indica o que fazem os soldadores: “Unem e cortam peças de ligas metálicas usando processos de soldagem e corte tais como eletrodo revestido, tig, mig, mag, oxigás, arco submer-so, brasagem, plasma. Preparam equipamentos, acessórios, consumíveis de soldagem e corte e peças a serem soldadas. Aplicam estritas normas de segurança, organização do local de trabalho e meio ambiente.”
Existem empresas que fornecem capacitação para trabalhadores dessa área quando já estão con-tratados. Quando você estiver buscando empre-go no setor, procure sa-ber quem oferece opor-tunidades de formação.
Você sabia?
40 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Atitudes profissionais
• Desenvolver conhecimento de informática.• Colaborar no trabalho.• Mostrar iniciativa.• Desenvolver resistência física.• Perceber condições desfavoráveis de trabalho.• Reagir às condições desfavoráveis.• Manter-se atualizado.
Algumas posições de soldagem parecem fáceis no começo, mas, com o tempo, exigem resistência física do soldador.
DICADesenvolver conhecimento de
informática é muito importante para não ficar para trás em sua
profissão! O soldador, por exemplo, muitas vezes ouvirá
falar de um programa utilizado para elaborar o desenho da junta,
o CAD – Computer Aided Design. Ele não precisará utilizar o programa, mas saber do que se
trata já é um diferencial! No Caderno 2 deste curso, você
aprenderá mais sobre o CAD.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 41
Soldar = unir
Com um grampo, podemos unir duas mechas de cabelo. Com cola, unimos um pedaço de papel a outro. Com martelo e prego, unimos duas tábuas. O ato de unir está sempre presente em nosso dia a dia. E com a metalurgia não é diferente.
Chama-se de soldagem o processo de união de metais, típico da área de metalurgia. Por meio dela, é possível juntar duas ou mais partes metálicas. Soldar, portanto, é o mesmo que unir.
A solda, por sua vez, é a zona de união das partes que passaram pelo processo de soldagem.
Antes de unir duas partes metálicas é preciso cortá-las e prepará-las para a soldagem.
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42 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Realizada a soldagem, o metal adicionado terá completado o espaço em V (zona de união entre as duas peças).
Após o corte e a preparação das peças, a soldagem por fusão pode ser realizada.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 43
Mas o que fazer para que essa união ocorra?
Existem vários processos de soldagem possíveis, ou seja, maneiras diversas de unir um metal a outro. Essas maneiras são divididas, basicamente, em dois grandes grupos:
1. Soldagem por pressão: processo pelo qual as partes de metal são unidas depois de pressionadas uma contra a outra.
2. Soldagem por fusão: processo pelo qual as partes são fundidas por meio de aplicação de calor, com ou sem aplicação de pressão.
Soldagem por pressão. Soldagem por fusão.
Antes de entendermos esses dois grandes grupos de soldagem, porém, existem alguns termos que devemos conhecer. Confira-os no dicionário a seguir.
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44 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Dicionário do soldador
Junta
O termo junta será mencionado muitas vezes neste curso e também fará parte de sua rotina como soldador. Não é difícil entendê-lo. Basta pensar no verbo juntar. A junta é a região entre as peças que preten-demos juntar, ou seja, unir ao realizar o processo de soldagem.
A execução das juntas soldadas requer uma quantidade pequena de material, o que torna o processo simples e barato. Por isso, está pre-sente em vários setores da indústria, desde a fabricação até o reparo de máquinas. O campo de atuação do soldador é imenso.
Existem várias geometrias possíveis de junta. Nos desenhos acima, elas são as partes mais escuras, onde as peças se juntam.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 45
Eletrodo revestido
É composto, basicamente, por duas partes. A primeira é a vareta, feita de um metal semelhante ao do material das peças que serão soldadas. A segunda é o revestimento, composto de matérias orgâni-cas e/ou minerais com proporções bem definidas.
Alma do eletrodo revestido
Sim, o eletrodo revestido tem alma! Embora essa informação possa parecer estranha, é a pura verdade. Os eletrodos revestidos são feitos do que chamamos de “alma metálica”, que é rodeada por um reves-timento composto de matérias orgânicas e/ou minerais. A vareta, que você viu acima, é a alma metálica do eletrodo revestido.
Os eletrodos devem ser guardados separadamente, de acordo com as suas propriedades.
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Núcleo metálico (alma)
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46 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Arco elétrico
Ele se forma quando o eletrodo e a peça que será soldada, ambos condutores de corrente elétrica, são aproximados e depois separa-dos. O aumento de resistência à passagem de corrente entre eles faz com que as extremidades dos eletrodos sejam levadas a altas temperaturas e comecem a fundir.
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Poça de fusão
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Arco elétrico
Arame desoldagem
Proteçãogasosa
Peça
Alimentaçãode arame
A matéria-prima da alma metálica depende da junta a ser soldada. O eletrodo deverá ter composição semelhante à das peças que passarão pelo processo de soldagem. O revestimento, por sua vez, é muito mais complexo em sua composição química.
A alma metálica é feita de um metal semelhante ao das peças que serão soldadas.
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Avanço do eletrodo
Poça de fusão
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Comprimento do arco
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Metal base
A fusão do eletrodo revestido e do material base (partes a serem unidas) forma uma poça de metal no estado líquido que preenche o espaço da junta.
Eletrodo consumível
Chamamos assim os eletrodos utilizados no processo de soldagem e que são consumidos (gastos) quando depositados na região soldada. Para simplificar, é mais comum os especialistas se referirem a esses eletrodos apenas como “consumíveis”.
Temos muitos exemplos de “consumíveis” no nosso dia a dia. O batom, por exemplo, é um consumível da maquiagem.
Gases de proteção
São gases utilizados em diversos processos de soldagem para prote-ger a poça de fusão contra a contaminação do hidrogênio e do oxigê-nio contidos no ar atmosférico. Essa contaminação pode reduzir a qualidade da solda ou tornar o processo de soldagem mais difícil.
48 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Metal base
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Porta eletrodo
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Gases de proteção
Poça de fusão
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Alma
Caboelétrico
Arco elétrico
Metal base
É o material da peça metálica que passa pelo processo de soldagem.
Metal de adição
É o material adicionado, no estado líquido, durante a soldagem por fusão. O metal base não pode ser escolhido, mas o de adição, sim. Para selecionar o metal de adição, é preciso prestar muita atenção no metal base. Os dois devem possuir uma correspondência para que respeitem as propriedades mecânicas e metalúrgicas exigidas pela junta soldada.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 49
Vistos os termos mais usados nesta área, vamos falar sobre os processos de soldagem mais conhecidos.
Soldagem com eletrodo revestido
Esse processo leva o nome do material utilizado durante a soldagem – o eletrodo revestido –, que, como vimos, é uma vareta feita de um metal de adição semelhante ao das peças que serão soldadas. Ao ser fundida, essa vareta torna-se pastosa e escoa para dentro da junta que será soldada, assegurando a continuidade das propriedades físicas e químicas do material soldado.
Tudo isso ocorre com o calor de um arco elétrico mantido entre as extremidades do eletrodo revestido e da peça de trabalho. O calor produzido pelo arco funde o metal, a alma do eletrodo e o revestimento.
Arco elétrico
A proteção da poça de fusão e do arco, contra a contaminação pela atmosfera, é feita pelos gases produzidos na decomposição do revestimento.
Soldagem TIG
Essa sigla corresponde às iniciais das palavras inglesas Tungsten Inert Gas. Elas indicam que o eletrodo é composto por uma substância química chamada Tungstênio e que a proteção da poça de fusão e do arco é feita por uma nuvem de gás inerte. Entre os gases utilizados, estão o argônio, o hélio e a combinação dos dois.
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O processo TIG é muito parecido com o de eletrodo revestido: a união das peças ocorre por meio do arco elétrico estabelecido entre o eletrodo e as peças a unir. Mas há uma diferença importante: o eletrodo de tungstênio não é consumível como o eletrodo revestido. O consumível usado no processo TIG é uma vareta de metal, que pode ser vista na foto acima.
Processo de Soldagem TIG (Tungsten Inert Gas).
Eletrodo de Tungstênio.
Essa soldagem normalmente é utilizada em uniões que exigem peças soldadas de altíssima qualidade.
Soldagem MIG/MAG
A sigla MIG corresponde às iniciais das palavras inglesas Metal Inert Gas; já a sigla MAG remete a Metal Active Gas. Com isso, já é possível imaginar que nos processos de soldagem MIG e MAG o que difere são os gases utilizados. Quando a proteção
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da poça de fusão é feita com um gás inerte, o processo é o MIG. Quando a proteção gasosa é feita com um gás ativo, ou seja, um gás que interage com a poça de fusão, o processo é o MAG.
Processo de soldagem MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas).
Melhorias contínuas tor-naram o processo MIG/MAG aplicável à soldagem de todos os metais comer-cialmente importantes como o aço, o alumínio e o cobre. Não só por isso esse processo tem sido uma boa escolha: o MIG/MAG apresenta condições de soldagem capazes de produzir soldas de alta qualidade e baixo custo.
Você sabia?
Entre os dois, o processo de “soldagem MIG” é mais antigo. O uso de gases de proteção ativos foi introduzido mais tarde, possibilitando o emprego do termo “soldagem MAG”. Assim como a soldagem TIG e a de eletrodo revestido, a soldagem MIG/MAG ocorre com a ajuda do arco elétrico. A diferença é que o consumível (eletro-do), nesse caso, é chamado de arame. Um arco elétrico é estabelecido entre a peça e esse arame, de modo que a poça de fusão possa ser completada.
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Soldagem Oxigás
Um dos processos mais antigos de soldagem, essa é uma operação mais fácil de ser utilizada porque usa uma cha-ma produzida na ponta de um maçarico. O processo é basicamente manual, e, portanto, o soldador tem controle sobre a temperatura. O metal base e o metal de adição se misturam numa poça comum e, ao resfriar, se solidificam.
Arame consumível MAG à esquerda e arame consumível MIG à direita.
Processo de soldagem Oxigás.
DICAComo a soldagem a oxigás dispensa o uso da energia
elétrica, ela é muito empregada em trabalhos de campo,
principalmente em atividades de reparo.
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Soldagem com arco submerso
Nesse tipo de soldagem, o calor necessário para que a fusão ocorra é gerado por um arco formado entre a peça com a qual está se fazendo o trabalho e a extremidade do arame de soldagem, que é utilizado como consumível.
Processo de soldagem com arco submerso.
Ambos (peça metálica e arame) ficam cobertos por uma camada de um material mineral granulado conhecido por fluxo para soldagem. Daí o nome arco submerso: o arco fica escondido. Não há arco visível, nem faíscas, respingos ou fumaça. A soldagem por arco submerso é geralmente realizada com equipamentos automáticos, embora ainda existam pistolas de soldagem manuais para esse processo.
Mineral granulado (fluxo para soldagem) utilizado no processo de soldagem com arco submerso.
Arame utilizado no processo de soldagem com arco submerso.
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E o soldador com tudo isso?
As atividades do soldador são divididas e nomeadas de acordo com processos de sol-dagem e corte como esses. Antes de vermos essas atividades, é importante saber que existem alguns cuidados dos quais um soldador não poderá se descuidar, qualquer que seja o processo de soldagem.
Trata-se de seguir todos os procedimentos necessários para a realização do trabalho:
• organizar o local da soldagem;
• preparar os equipamentos;
• preparar os acessórios;
• preparar as peças que serão soldadas; e
• aplicar estritas normas de segurança.
E utilizar os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) pertinentes a cada etapa. São eles:
• gorro;
• máscara de proteção de soldagem;
• filtro de luz;
• avental de couro;
• mangas ou mangote de raspa de couro;
• luvas de raspa de couro;
• perneiras de raspa de couro;
• sapatos de couro; e
• protetores auditivos tipo plug.
A profissão de soldador oferece muitos riscos ao trabalhador. Ao escolhê-la, você deverá saber que todo o cuidado é pouco. Sem esses equipamentos, o soldador pode desenvolver problemas de visão e audição, doenças respirató-rias e queimaduras na pele.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 55
O soldador de eletrodo revestido
A rotina de trabalho do soldador que utiliza processos de soldagem mais complexos é semelhante à daquele que trabalha com o eletrodo revestido. Mas existem diferenças e, para entendê-las melhor, pense nas diferenças entre dirigir um carro e um ônibus.
Quando você tira sua primeira carteira de habilitação, ganha o direito de dirigir carro ou moto. Só a partir daí, você poderá mudar de categoria de motorista – elas variam de A a E. Para dirigir ônibus, por exemplo, é preciso ter a categoria D indicada em sua carteira. Mas, até chegar a esse ponto, é exigida experiência mínima de dois anos na categoria B ou de um ano na C. Se você quiser conduzir um ônibus, portanto, antes precisará ter dirigido automóveis comuns por um bom tempo.
Em metalurgia, o mesmo ocorre com o eletrodo revestido quando comparado com os outros processos. Por ser um processo simples, ele é o mais usado para iniciar o aprendizado dos profissionais na área de soldagem.
Processo de soldagem com eletrodo revestido: a melhor opção para os cursos de formação de soldador.
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Não é imprescindível que o aluno tenha feito o curso de eletrodo revestido para só depois realizar outros tipos de soldagem. Mas o acúmulo de experiência nesse processo facilitará o aprendizado dos outros processos, assim como dirigir carros facilita o aprendizado de dirigir um ônibus.
Além de ser mais simples e fácil de aprender, o processo com eletrodo revestido possui, ainda, outras vantagens sobre os demais tipos de soldagem.
O eletrodo revestido dá ao soldador várias possibilidades de aplicação. Ele possi-bilita grande mobilidade, podendo ser usado dentro de uma fábrica ou em locais de difícil acesso.
Assim como não é em qualquer garagem que cabe um ônibus, o que torna o carro bem mais prático, o eletrodo revestido apresenta uma praticidade bem maior de aplicação. Não há, por exemplo, construção que dispense um bom eletrodo revestido, pois ele chega onde os outros não conseguem chegar e facilita a soldagem nas várias posições de trabalho (no segundo volume deste curso, você descobrirá quantas são as posições possíveis da soldagem).
No entanto, a soldagem com eletrodo revestido também têm desvantagens. Em muitas situações, seu acabamento é inferior e a sua produtividade, menor. Os outros processos conseguem fazer uma solda mais bonita e em menos tempo porque são automatizados.
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Modos de operação
Já vimos que diferentes processos de soldagem podem ser usados e maneiras diversas de soldar podem ser aplicadas. A soldagem pode ou não contar com o trabalho humano, abrindo ou não postos de trabalho para o soldador. Veja, a seguir, quais são os diferentes modos de operação.
• Manual – neste modo de operação, todo o processo é feito pelo soldador. A ele cabe controlar, do início ao fim, todas as etapas, para que a soldagem seja bem-sucedida.
• Semiautomático – aqui, a alimentação do metal de adição é controlada automaticamente. Mas o soldador deve posi-cionar e acionar a tocha ou o porta-eletrodo. A operação semiautomática requer menos habilidade do soldador do que a manual. No entanto, de qualquer forma, nessas duas operações um bom soldador é sempre requisitado.
Eletrodo revestido: chega onde os outros não conseguem chegar.
DICAO setor industrial está em
constante expansão e oferece ótimas oportunidades para o
soldador. No entanto, normalmente são exigidas
experiência e qualificação. O investimento em cursos técnicos de soldagem é uma ótima dica
para os soldadores que já exercem a profissão, mas
desejam melhorar a carreira!
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• Mecanizado ou Automático – nele, quase todas as etapas da soldagem são rea lizadas com controle automático. Ainda assim, conta-se com o operador de soldagem que é responsável por acionar a máquina de soldagem, controlar o seu posicionamento e supervisar a operação.
Na Unidade 09, “Qualidade e produtividade”, do Caderno 2, você verá como o uso de modos de operação como o mecanizado tem aumentado drasticamente, enquanto a procura por uma maior produtividade também aumenta.
Atividade 1ConheCendo a profissão
1. Leia a entrevista a seguir. Ela traz o depoimento de um metalúrgico que atua como soldador há 36 anos.
P – Qual é o seu nome e o que você faz?
R. Meu nome é José Pestana de Oliveira e sou soldador.
P – Qual é a sua idade?
R. 55 anos.
P – Como iniciou sua carreira?
R. Eu iniciei minha carreira como ajudante de soldador.
P – Há quanto tempo você exerce a profissão de soldador?
R. Eu exerço a profissão de soldador há 36 anos. A minha trajetória nessa ocupação tem uma importância muito grande para mim. Tudo o que eu construí foi por meio da soldagem. A solda faz parte da minha vida.
P – Onde você trabalha?
R. Atualmente eu trabalho no setor de Célula de Com-ponentes Soldados.
P – Qual é a sua rotina de soldador?
R. A minha rotina é como a de qualquer soldador: chego de manhã e a primeira coisa que faço é me apresentar no setor. Quando chego ao setor o meu supervisor já me apresenta as tarefas. O supervisor
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2. Organizados em trios, você e dois colegas vão entrevistar um profissional da área. Se possível, escolham alguém que atue num bairro próximo à escola. Segue abaixo um modelo de roteiro de perguntas:
a) Quem é o entrevistado? Qual o seu nome? Onde trabalha?
b) Qual sua escolaridade?
c) Há quanto tempo está exercendo essa ocupação?
d) Como é o trabalho que realiza no seu dia a dia?
tem as tarefas programadas de todos os funcionários, a função dele é, justamente, distribuir o pessoal nos postos de trabalho. Assim que termino as minhas primeiras atividades, já sou convocado para outras.
P – O que é preciso para ser um soldador?
R. Basicamente, vontade e treinamento.
P – Quais são os principais cuidados que se deve ter ao realizar as soldagens?
R. O principal cuidado que o soldador deve ter, em qualquer tipo de soldagem, é preparar e estudar o local de trabalho. Parte importante desse cuidado é analisar o risco a que se está exposto e, então, utilizar os EPI’s necessários.
P – O que é preciso para ser um soldador qualificado?
R. O primeiro passo para ser um soldador qualificado é participar de todos os treinamentos de qualificação exigidos. Mas também é essencial ter vontade de conhecer os processos e, assim, conseguir dominar não apenas a teoria, mas também a prática.
60 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
e) Como aprendeu a ocupação?
f) Quais são as principais dificuldades para exercer o trabalho no dia a dia?
g) O que você recomendaria para que um profissional que está começando possa aprimorar seus conhecimentos?
3. Investiguem as oportunidades de trabalho existentes para quem exerce essa ocupação.
4. Criem um cartaz com as principais informações levantadas na entrevista e na pesquisa sobre oportunidades de trabalho e exponham os resultados do trabalho para a classe. Se houver necessidade complete a sua pesquisa com informações sobre a ocupação utilizando um computador e consultando o Portal do Ministério do Trabalho e Emprego do governo federal (www.mtecbo.gov.br).
O mercado de trabalho
A economia nacional cresceu em ritmo acelerado nos últimos anos, o que gerou, entre outros efeitos, um aumento significativo na quan-tidade de empregos na indústria, inclusive no setor metalúrgico.
A boa notícia inclui a área de atua-ção do soldador, que engloba vários setores da metalurgia: da fabricação de produtos ao reparo de máqui-
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nas. Essa ocupação pode ser desempenhada tanto em fábricas (nas unidades de produção ou no campo), como em pequenas oficinas (por trabalhadores autônomos ou contratados). E a área de trabalho desse profissional vai além das indústrias. O soldador pode se dedicar, ainda, a atividades de ensino e pesquisa em escolas técnicas e/ou estabelecimentos voltados para a capacitação de soldadores.
O setor de ensino e pesquisa oferece boas oportunidades ao soldador qualificado.
O soldador de manutenção e o soldador qualificado
Existem diferenças entre o chamado soldador de manu-tenção e o soldador qualificado. Com este curso, de nível básico, você poderá se tornar um soldador de manutenção, um trabalhador que possui certo conhecimento teórico do processo e também saberes suficientes para manipular equipamentos de solda e soldar materiais metálicos.
DICAExiste uma qualidade que não
pode faltar ao soldador de manutenção: a criatividade.
Quando o objetivo é fazer com que o equipamento volte a
funcionar nas mesmas condições originais, é preciso considerar que cada caso é distinto e, portanto, a
técnica de soldagem utilizada também não poderá ser a mesma.
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Já para se tornar um soldador qualificado, você terá que dar mais um passo na área de qualificação profissional.
A formação do soldador qualificado, além de conhecimentos técnicos dos processos de solda, garante ao profissional a possibilidade de realizar a solda conforme a Es-pecificação do Procedimento de Soldagem (EPS).
Especificação do procedimento de soldagem
A EPS é um documento que registra valores de diversas variáveis que interferem no processo de soldagem. Quando o soldador qualificado precisa fabricar uma junta soldada, a EPS mostra a ele as variáveis e os respectivos valores a serem considerados para que o procedimen-to se dê de maneira satisfatória: material base, material de adição, chanfro, desenho da junta, posição de soldagem, corrente, voltagem, temperatura de pré-aquecimento e processo de soldagem.
Logo companhia
EPSNo 01/2011
ESPECIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEM: ELETRODO REVESTIDO
DESENHO DA JUNTA TESTE (mm)
60o
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JUNTAS:
METAIS BASE: METAL DE ADIÇÃO:
CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS:
POSIÇÃO: PRÉ-AQUECIMENTO:
TÉCNICA:
Especificação do Material NV ........................................ Tipo ou Grau A ..............................................................De no P ........... 1 G 1 .........a no P ....... 1 G 1 ..................Espessura .......... 13 mm .................................................Outros ................. N/A ....................................................
Polaridade ........ INVERSA ELETRODO POSITIVO ...... Corrente ............CORRENTE CONTÍNUA ..................... Amperagem .......120 A (3,2 mm)..... e ..... 150A (4 mm) ..Voltagem ...........24 V..... e ..... 26 V ...............................Outros ................. N/A ....................................................
Posição do Chanfro .............HORIZONTAL..2G ............................... Progressão da Soldagem ............N/A .............................Outros ................. N/A ....................................................
Temperatura de Pré-aquecimento............ N/A ................Temperatura Interpasses .......................... N/A ................Outros ....................................................... N/A ................
Deposição Retil. ou Oscilante............RETILÍNEA ............ Velocidade de Soldagem ...................N/A .........................Passe único ou multipasse ................MULTIPASSE ........Oscilação ........................... N/A .......................................Outros ................................ N/A .......................................
Especificação .............SFA-5. 1 .......................................... Classificação ..............AWS E 7018 ...................................Número F ...........4.............................................................Diâmetro ............3,2 mm (raiz) e 4 mm (restante) ............Outros ................. N/A .......................................................
RQPS no: 01/2011
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O soldador que executa a solda de acordo com a EPS, por ser considerado um soldador qualificado, é requisitado para trabalhos mais complexos. Ele atua sob a orientação de um inspetor de soldagem.
Este é o exemplo de uma EPS. Ela contém as variáveis envolvidas no processo para orientação do soldador durante a realização da soldagem. (Adaptação simplificada para uso didático.)
O soldador qualificado deve realizar o seu trabalho seguindo a Especificação do Procedimento de Soldagem (EPS).
Cada soldador qualificado possui um código. Esse código, chamado de si-nete, funciona como uma “carteira de identidade” do soldador. Por isso, após produzir uma solda, o sinete do autor deve ser colocado ao lado dela, pa-ra que todos saibam quem realizou o trabalho.
Você sabia?
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FORA DA SOLDA
FORA DA SOLDA
LARGURA (mm)
TIPO
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TRANSVERSAL (RAIZ E FACE)
LONGITUDINAL (RAIZ E FACE)
RESULTADO
R1=BOM - R2=BOM F1=BOM - F2=BOM
ESPESSURA (mm)
ÁREA (mm2)
CARGA MÁXIMA
(kgf)
LIMITE DE RESISTÊNCIA
(M Pa)
TIPO E LOCALIZAÇÃO DA FRATURA
ENSAIO DE TRAÇÃO - RELATÓRIO No 4397
ENSAIO DE DOBRAMENTO GUIADO (SOLDA EM CHANFRO)
CERTIFICAMOS QUE AS INFORMAÇÕES CONTIDAS NESTE RELATÓRIO ESTÃO CORRETAS, E QUE OS CORPOS DE PROVA FORAM PREPARADOS, SOLDADOS E ENSAIADOS DE
ACORDO COM OS REQUISITOS DO CÓDIGO ASME SEÇÃO IX
DATA: ........... / ........ / 11 APROVAÇÃO: ................................
64 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Embora a qualificação seja importante, nas situações do dia a dia, tal como os es-tragos causados por uma colisão leve entre um ônibus e um carro, o reparo é feito normalmente, sem EPS. Para casos assim, o pedido de ajuda não chegará ao soldador qualificado, mas ao soldador de manutenção.
Ele está pronto para auxiliar em qualquer situação de reparo e não há necessidade de um supervisor que acompanhe seu trabalho. Ou seja, ele executa atividades de soldagem simples e tem total responsabilidade sobre elas.
O certo é que, independentemente da qualificação, o profissional de soldagem sempre use uma combinação infalível: conhecimento técnico e conhecimento teórico. Para ser um bom soldador você deverá agregar experiência profissional e muita vontade de estudar e aprender cada vez mais sobre a profissão que escolheu.
Atividade 2o soldador
1. Revendo o que você aprendeu nesta unidade, pense no que é preciso para ser um bom soldador. Procure organizar as suas ideias começando pelas frases indicadas em cada item. Feito isso, marque com um x as características indicadas que você acredita possuir e os aspectos que precisa aprimorar.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 65
a) Um soldador deve ser:
b) Um soldador precisa saber:
c) Um soldador necessita cuidar:
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 67
unida d e 3
O setor metalúrgicoComo já vimos, a área da metalurgia pode ser dividida em:
• metalurgia extrativa;
• metalurgia de transformação ou conformação mecânica;
• beneficiamento;
• montagem ou aplicação;
• serviços, ensino e pesquisa.
Esses segmentos são também as etapas que estruturam o trabalho metalúrgico, desde a extração do minério até a montagem do produto final. A atuação do soldador segue a mesma diversifi-cação: ela está espalhada pelos cinco segmentos metalúrgicos.
1. A metalurgia extrativa
A metalurgia extrativa estuda a obtenção de metais a partir de fontes minerais naturais e, eventualmente, de sucata. Os metais estão divididos em duas grandes categorias: ferrosos e não ferrosos.
Minério e mineral são coisas diferentes. O minério é o mineral que pode ser explorado economicamente, isto é, pode ser comercializado.
Os metais podem ser encontrados na crosta terrestre de duas maneiras: concentrados, formando jazidas, ou entranhados em rochas. As jazidas podem ser superficiais ou profundas. No Brasil, as jazidas de ferro são superficiais, formando morros. Já as de ouro e as de carvão são muito profundas. Essas necessitam de técnicas de extração que envolvem o uso de máquinas sofisticadas ou o trabalho manual de mineiros ou garimpeiros.
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O soldador encontra o seu lugar na metalurgia extrativa participando da construção dos equipamentos utilizados na mineração, como também da realização de reparos, quando necessário.
Como são muito utilizadas, as máquinas que participam da extração ficam, cons-tantemente, desgastadas. Mas, na maior parte das vezes, não há nada que uma boa soldagem não resolva!
Jazida de ferro: o metal entranhado nas rochas forma morros.
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Extração de hematita na Mina de Timbopeba em Mariana (MG): a céu aberto.
A palavra jazida, na língua portuguesa, tem significados diferentes. Pode ter o senti-do que nos interessa neste texto – ou seja, “camada de uma substância (como car-vão, ferro etc.) que existe naturalmente nas rochas” – mas também pode significar “a ação de jazer”, isto é, dei-tar-se. Esse tipo de situação (formas linguísticas idênticas com significados diversos), na língua portuguesa, é cha-mado de homonímia.
Resgate dos mineiros de cobre, no Chile: operação de 22 horas foi um sucesso.
Um exemplo de jazida profunda é a da mina de cobre de San José, no Deserto de Atacama, no Chile. Em 2010, 33 minei-ros que trabalhavam na extração de cobre no local sofreram um acidente e fi-caram soterrados durante 69 dias, 700 metros abai-xo da superfície. O resgate dos mineiros, que ocorreu no dia 13 de outubro, du-rou 22 horas e foi consi-derado um sucesso, pois todos saíram com vida!
Você sabia?
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Aluviões são camadas de areia, argila ou cascalho pro-venientes de erosão recente e que são transportados e depo-sitados por correntes de água.
Porcentagem ou porcen-tual é uma fração de uma centena. Para obtê-la, dividimos algo por 100 e contamos quantos centé-simos vamos usar. Quan-do falamos em 25%, por exemplo, significa que estamos usando 25 par-tes do total de 100 partes em que algo foi dividido.
Você sabia?
Observe o gráfico abaixo. Ele contém uma estimativa da presença (em porcentagens) de metais que podem ser encontrados na natureza no mundo todo.
Fica bastante destacada, nesse gráfico, a importância re-lativa do ferro frente aos demais metais. Vê-se que, apesar da diversidade de minérios existente, o mais popular é o ferro, o metal mais abundante no planeta.
O extrativismo, pelo qual o homem explora os minérios, é conhecido desde a Pré-História. No Brasil, antes mesmo da descoberta de ouro em Minas Gerais (do qual falamos na Unidade 1), a atividade fez parte de um capítulo im-portante da história.
Foi durante o século 16 (XVI), período em que o Brasil ainda era colônia de Portugal. Os chamados bandeirantes (homens contratados pelos colonizadores portugueses para desbravar terras brasileiras ainda desconhecidas, além de capturar índios e escravos) partiam das vilas de São Paulo e São Vicente em busca de riquezas. Ouro e diamantes eram encontrados na superfície da terra, nos aluviões dos rios ou no solo.
Al 1,7% Ni 0,1%
Mg, Sn, Ti 0,1%
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Cu 1,1% Pb 0,6%Zn 0,8%
Al AlumínioCu CobreZn ZincoPb ChumboNi NíquelMg MagnésioSn EstanhoTi TitânioFe Ferro
Presença de metais no mundo
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A história dos bandeirantes foi tratada de diferentes maneiras pelos historia-dores brasileiros. Houve quem considerasse que esses exploradores foram heróis nacionais. Um filme produzido em 1940 – Os Bandeirantes, de Hum-berto Mauro –, ajudou a propagar essa ideia. Ou-tra vertente, mais atual, mostra um lado menos romantizado desses viajan-tes, retratando sua atuação na captura e escravização de índios e, mais tarde, na perseguição de escravos que fugiam das fazendas.
Você sabia?
Monumento às Bandeiras, escultura em granito de Victor Brecheret, 1954, Praça Armando Salles de Oliveira, São Paulo.
Anhanguera, óleo sobre tela de Theodoro Braga, 1930, Museu Paulista da USP, São Paulo. A imagem mostra o bandeirante Bartolomeu Bueno da Silva acendendo fogo diante de índios goitacazes, que atribuíram poderes mágicos ao explorador e o apelidaram de “Diabo Velho”.
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72 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
O Brasil é bastante rico em recursos naturais, incluindo minérios. Ao lado de Canadá, Austrália, Rússia, China e Estados Unidos, nosso país dispõe de quase 60 tipos de minerais, sendo que algumas das maiores reservas do mundo estão aqui. A terceira maior jazida de bauxita (minério do qual se extrai o alumínio), por exemplo, localiza-se em território nacional.
Entre os principais minérios encontrados no Brasil estão o ferro, a bauxita, o cobre, o cromo, o ouro, o estanho, o níquel e o manganês.
Um exemplo dessa riqueza natural é o chamado Quadrilátero Ferrífero, região do estado de Minas Gerais, localizada a poucos quilômetros da capital, Belo Horizonte. A região já atraiu muita gente no século 17 (XVII) com a descoberta de grandes reservas de ouro (assunto tratado na Unidade 1). Atualmente, o Quadrilátero continua sendo a região mais populosa daquele estado e ainda é uma área de extrema importância para a economia do país, respondendo por 60% da produção brasileira de ferro e por 40% da produção de manganês.
Quadrilátero Ferrífero
Borda Oeste da Cordilheira do Espinhaço
Borda do Craton do São Francisco
Supergrupo do São Francisco
Supergrupo do Espinhaço
Supergrupo Minas
Supergrupo Rio das Velhas
Gnaisses não retrabalhados no Brasiliano
Faixa Araçari
Faixa Alto Rio Grande
Faixa Brasília
Sete Lagoas
Belo Horizonte
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FB
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MINAS GERAIS
Quadrilátero Ferrífero: localizado em uma área de aproximadamente 7 mil km2 na região central de Minas Gerais.
O Quadrilátero Ferrífero
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Para você ter uma ideia da importância do ferro na vida des-sa região, vale destacar que o poeta Carlos Drummond de Andrade dedicou ao tema um de seus textos mais célebres, a Confidência do Itabirano. Vamos conhecer esse poema?
Confidência do Itabirano
Carlos Drummond de Andrade
Alguns anos vivi em Itabira.
Principalmente nasci em Itabira.
Por isso sou triste, orgulhoso: de ferro.
Noventa por cento de ferro nas calçadas.
Oitenta por cento de ferro nas almas.
E esse alheamento do que na vida é porosidade
e comunicação.
A vontade de amar, que me paralisa o trabalho,
vem de Itabira, de suas noites brancas, sem
mulheres e sem horizontes.
E o hábito de sofrer, que tanto me diverte,
é doce herança itabirana.
De Itabira trouxe prendas diversas que ora te
ofereço:
esta pedra de ferro, futuro aço do Brasil;
este São Benedito do velho santeiro Alfredo
Duval;
este couro de anta, estendido no sofá da sala
de visitas;
este orgulho, esta cabeça baixa...
Tive ouro, tive gado, tive fazendas.
Hoje sou funcionário público.
Itabira é apenas uma fotografia na parede
Mas como dói!
O poeta Carlos Drummond de Andrade nasceu em Ita-bira do Mato Dentro, uma das cidades do Quadrilátero Ferrífero, em 31 de outubro de 1902, e morreu no Rio de Janeiro, em 17 de agosto de 1987. Entre suas obras mais conhecidas, merecem des-taque Alguma Poesia (1930), Sentimento do Mundo (1940), José (1942) e A Rosa do Povo (1945). Você pode conhecer mais sobre ele e suas poesias pesquisando o site www. carlosdrummond.com.br.
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Confidência do Itabirano, publicado no livro Sentimento do Mundo,
de Carlos Drummond de Andrade, Editora Record, Rio de Janeiro
Carlos Drummond de Andrade (c) Graña Drummond
www.carlosdrummond.com.br
74 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
O ferro, como vimos, é o metal mais presente no planeta. E aproximadamente 8% das reservas mundiais de ferro estão no Brasil. Por isso, ele se tornou o principal minério extraído no país. O Brasil é o segundo maior produtor de ferro do mundo.
O papel desse metal, como já estudamos, é histórico. Sua participação na Revolução Industrial foi fundamental e até hoje sua utilização é relevante.
Mas você deve ficar atento, pois, atualmente, quando alguém menciona o ferro, muito provavelmente, está fa-lando do aço – resultado de uma liga de carbono com ferro. Ferro e aço são tão importantes que foi criada uma categoria de indústria só para eles: a siderurgia. Não é à toa que essa indústria é tão comentada na história do país.
Veja, a seguir, um trecho da reportagem “AEB: Exportação de minério de ferro excede US$20bi” (O Estado de S. Paulo, 3 de janeiro de 2011): “Com o boom no mercado de minério de ferro, pela primeira vez um único produto ultrapassa a marca de US$ 20 bilhões exportados do Brasil para o exterior. A projeção é de que as exportações do mi-nério tenham fechado 2010 em US$ 28,5 bilhões, afirma o vice-presidente da Associação de Comércio Exterior do Brasil (AEB), José Augusto de Castro”.
As reservas de minério de ferro que já foram identificadas e medidas no Brasil alcançam 33 bilhões de toneladas – o total mundial é de 370 bilhões de toneladas.
O país ganha uma posição ainda mais destacada no cená-rio internacional se consideramos que, em nosso território, há minérios cuja composição contém grandes quantidades de ferro. É o caso da hematita, bastante presente no estado do Pará, que possui 60% de ferro em sua composição, e do itabirito, encontrado em Minas Gerais, com 50% de ferro.
As principais empresas extratoras de ferro no Brasil são a Vale (responsável por 79% da produção nacional); a CSN (com 7,4% da produção) e a Anglo American/MMX (3%). Outras siderúrgicas respondem pelos 10,6% restantes. Os principais estados produtores são Minas Gerais (71%) e Pará (26%).
DICANo cenário internacional do
mercado de minério existe um ator principal: a China, o maior comprador de minério de ferro do mundo. Há uma razão para
isso. Como você já sabe, o ferro é a principal matéria-prima para a obtenção do aço, metal muito necessário para a manutenção
de um país de território tão vasto e economia crescente.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 75
Embora a reserva de ferro de Minas Gerais seja grande, o minério está espalhado pelo Brasil inteiro. Não está concentrado como outros metais, como a bauxita e o nióbio, por exemplo. Este segundo, relativamente caro, é usado para fazer ligas, e a maior reserva mundial está aqui. A Companhia Brasileira de Mineração, sediada na cidade de Araxá, explora o nióbio em uma reserva que contém muito mais da metade da quantidade desse metal encontrada no planeta.
Importante
Segundo a Constituição Federal do Brasil, todas as jazidas localizadas em território brasileiro pertencem à União, que garante a uma em-presa concessionária a propriedade dos minerais explorados. As regras para a concessão de áreas para extração mineral também são estabelecidas por lei. Entre as principais exigências, está a obrigato-riedade das concessionárias em compensar os prejuízos ambientais das áreas exploradas. Desde 1995, uma emenda constitucional per-mite concessões ou autorizações para exploração realizada com ca-pital estrangeiro – o que era proibido até então.
Áreas de reflorestamento: uma das obrigações das concessionárias.
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76 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Zinco
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Alumínio
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Chumbo
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Ferro
Manganês
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Fonte: http://rosvelytr.wikispaces.com/Geografia
Reservas de minérios no Brasil
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 77
Os metais não ferrosos
Entre os metais não ferrosos (aqueles que não contêm ferro), o alumínio é o que mais cresce em importância no mundo todo. O alumínio não é encontrado na natureza. Ele é produzido a partir de um minério específico, a bauxita.
Em 2008, mesmo sob efeito de uma crise econômica, a produção anual de alumínio no mundo aumentou cerca de 4%, alcançando 39,6 milhões de toneladas. Segundo a Associação Brasileira do Alumínio, em 2009, só o Brasil obteve um saldo de 25,5 bilhões de dólares com a exportação do metal.
Depois do aço, o alumínio é o segundo metal mais comer-cializado no mundo. A partir da produção do chamado alumínio primário (obtido da bauxita), os caminhos toma-dos por esse produto são inúmeros. Há um leque imenso de aplicações para o alumínio, pois ele é um material flexível, leve e, ao mesmo tempo, forte.
Outra vantagem é que o alumínio contém uma espécie de antioxidante natural e, por isso, é resistente à corrosão e às intempéries – ideal, portanto, para compor desde móveis e esquadrias, que ficam nas áreas externas dos edifícios, até barcos e plataformas de petróleo.
O alumínio é capaz de criar uma barreira contra a luz, a umidade e a formação de micro-organismos; além de preservar características como aroma, textura, sabor e integridade de alimentos, medicamentos e cosméticos. Isso o torna perfeito para a composição de embalagens.
Pode-se dar ao alumínio diferentes tipos de acabamentos: ele pode ser polido, escovado, pintado etc. Também por essa razão, é bastante utilizado em arquitetura e decoração.
Por fim, o alumínio é um material capaz de conduzir calor. Essa característica, aliada ao fato de ele ser durável e de fácil manutenção, o torna ideal para a obtenção de energia solar.
São chamadas de intempé-ries os extremos de condi-ções climáticas como tem-pestades, ventanias etc.
Em 2008, grande desta-que foi dado a uma crise econômica que, segundo se acreditou na época, pro-vocaria um desaquecimen-to generalizado em todos os setores da economia. Na realidade, essa crise atingiu principalmente os bancos norte-americanos e teve reflexos em outros pa-íses. Porém, não chegou a abalar, de forma significa-tiva, a economia brasileira.
Você sabia?
78 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Há mais um aspecto que faz do alumínio um metal especial: ele é 100% reciclável e pode passar infinitas vezes pelo processo de reciclagem sem perder suas ca-racterísticas originais. Atualmente, 50% do alumínio usado na fabricação de automóveis, ônibus e caminhões é oriundo da reciclagem, processo que é mais econômico e consome menos energia do que sua produção primária a partir da bauxita.
Segundo a Associação Brasileira do Alumínio (Abal), a indústria nacio-nal investiu R$ 382 mi-lhões em 2009 na coleta de latas de alumínio, em-pregando 216 mil traba-lhadores naquele ano.
Você sabia?
Coleta de latinhas: 216 mil pessoas trabalharam no setor em 2009.
Alumínio: o metal não perde suas características quando é reciclado.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 79
2. A metalurgia de transformação ou conformação mecânica
A metalurgia de transformação – ou conformação me-cânica – inclui um conjunto de processos de fabricação que alteram a forma e/ou características de um metal por meio de sua submissão a esforços físicos. Para isso, são utilizados equipamentos adequados a cada um dos processos, que são muitos. Os metais podem ser, por exemplo, fundidos, forjados, laminados, extrudados, trefilados ou estampados. E essas mudanças podem ser efetuadas a frio ou a quente.
A indústria de transformação leva esse nome porque transforma o metal original em algo que pode ser usado em outras indústrias. Por exemplo, a partir do alumínio primário, ela produz um perfil de alumínio que, depois, poderá ser usado para montar esquadrias de janelas; ou, a partir do aço, essa indústria produz uma chapa que poderá, posteriormente, servir para montar uma porta de geladeira ou de carro. Ou seja, estamos falando de um tipo de indústria que pode produzir uma infinidade de peças e componentes para muitas e muitas aplicações.
Indústria de transformação: aço vira chapa que vira peça de geladeira.
As indústrias de trans-formação não são ex-clusividade da área me-talúrgica. Encaixam-se nessa definição todas as idústrias que transformam alguma matéria-prima ob-tida na natureza em pro-duto final ou intermediário para outra indústria. Quer um exemplo? Pense nas refinarias que transfor-mam petróleo em gasolina (produto final) ou em naf-ta (produto intermediário), que é o principal compo-nente de certos plásticos.
Você sabia?
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80 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Automação industrial
Você já sabe o que é automação. Mas que tal aprender um pouco mais? Segundo o Dicionário Houaiss, trata-se do “sistema em que os processos operacionais em fábricas, estabelecimentos comerciais, hospitais, tele-comunicações etc. são controlados e executados por meio de dispositivos mecânicos ou eletrônicos, substituindo o trabalho humano”.
A história da automação industrial teve início na década de 1920 com a cria-ção das linhas de montagem por Henry Ford. O recente crescimento dessa tendência está ligado aos avanços da microeletrônica. Nos anos 1990, foram criados programas de computador com o objetivo de aumentar a produtivi-dade, a qualidade e a competitividade das empresas. Entre outras inovações, muitas indústrias adotaram a robotização de suas linhas de montagem.
O processo de transformação, no entanto, ainda oferece um conjunto de possibilidades de atuação na área de soldagem. Afinal, para que um produto da indústria metalúrgica seja finalizado e chegue ao consumidor, ele terá que passar pelas mãos do soldador.
O papel do soldador na indústria de transformação é realizar as soldas necessárias para completar a transformação do metal original em componentes que serão usados em produtos a serem fabricados/montados na etapa seguinte da cadeia produtiva.
Os processos de soldagem utilizados na indústria de transformação, geralmente, são automatizados.
Mesmo com as inovações tecnológicas e a crescente robotização nas linhas de montagem, ainda existe lugar garantido para o soldador nas indústrias.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 81
Estiramento Dobramento
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Embutimento Profundo
Cisalhamento
Trefilação Extrusão
Forjamento
Matriz
Forjamento
Os processos de transformação mecânica
Vamos conhecer agora alguns exemplos de processos de transformação mecânica e os equipamentos usados em cada um deles:
• forjamento;
• laminação;
• extrusão;
• trefilação; e
• estampagem.
Por enquanto, vamos apenas apresentar os processos, para que você comece a ganhar familiaridade com eles. A participação do soldador em cada um será tratada mais adiante, no segundo caderno deste curso.
O forjamento
O forjamento é a conformação (ou mudança de forma) dos metais por meio de uma prensa ou um martelo. Ele consiste em aplicar uma força de compressão sobre o metal, em temperatura adequada, até que se alcance o formato desejado.
Forjamento é o mesmo que forjadura – o ato ou efeito de forjar. A palavra deriva do substantivo forja, que tem dois significados importan-tes para o soldador: (1) ofici-na, estabelecimento onde se fundem e se modelam me-tais, especialmente o ferro, e se produzem objetos me-tálicos; fundição, ferraria, frágua; e (2) conjunto dos instrumentos de trabalho do ferreiro: fornalha, bigorna, fole, malho etc.
Desenho esquemático de uma forja industrial.
82 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Essa é a mais antiga das formas de transformação de metais. Sua origem está ligada ao trabalho dos ferreiros da Idade Média. Talvez você já tenha visto em algum filme a imagem de trabalhadores fazendo ferraduras ou espadas, batendo com um martelo sobre um pedaço incandescente de ferro. Esse é o processo de forjamento do metal.
Forjamento de uma ferradura: trabalho ligado aos ferreiros medievais.
Mas, como vimos na Unidade 1, muitas mudanças ocor-reram na história da metalurgia ao longo do tempo. E, durante a Revolução Industrial, os primeiros maquinários substituíram o braço dos ferreiros. Atualmente, existe uma variedade muito grande de máquinas de forja, ca-pazes de fazer peças que se diferenciam no tamanho e em outras características.
Uma máquina de forja pode fabricar desde pequenos parafusos até grandes componentes de aviação.
FilmeHá muitos filmes ambientados no período medieval que mostram, em alguma cena, um ferreiro em
ação forjando espadas ou fabricando ferraduras. Uma
boa dica é Robin Hood, dirigido por Ridley Scott em 2010,
disponível em DVD.
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 83
Peça forjada.
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Forja industrial.
84 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
A laminação
Esse processo de mudança de forma (ou conformação) dos metais pode ser comparado ao procedimento de abrir uma massa de torta. O cozinheiro, para preparar a massa, usa um rolo e, assim, estica a massa até ela ficar da espessura desejada. Na metalurgia, a diferença é a quantidade de rolos. Em vez de ser amassado por um só, o metal passa en-tre vários rolos e, assim, ganha outra forma. A laminação é um dos processos de transformação mais utilizados na indústria metalúrgica, pois é rápido e possibilita controlar com mais precisão a espessura do produto acabado.
A expressão laminação exis-te na língua portuguesa desde 1881 e, segundo o Dicionário Houaiss, significa “re dução de um bloco de metal a lâ-minas”. Já a palavra lâmina (com o sentido de pedaço de metal delgado e chato, desti-nado a fins diversos) faz parte do nosso idioma desde o sé-culo 15 (XV).
Estiramento Dobramento
Laminaçãoão
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Embutimento Profundo
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Trefilação Extrusão
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Forjamento Desenho esquemático dos dois rolos de laminação.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 85
Peça estampada em aço laminado.
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Equipamento de laminação.
86 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Geometria é a parte da Matemática que estuda o espaço e as figuras que podem ocupar esse es-paço. Depois de subme-tido ao processo de ex-trusão, o metal muda completamente de for-ma, como a massa que origina um churro.
Você sabia?
Fabricação de churro: processo semelhante ao da extrusão.
A extrusão
Muito utilizada na produção de barras e tubos vazados (com furos, aberturas na parte interna), a extrusão pode ser comparada à fabricação de churros.
A massa que o vendedor coloca de um lado da máquina adquire um novo perfil (ou uma nova forma geométrica) no final do processo. A mesma coisa acontece com o metal que passa pela extrusão. Ele entra na máquina de um lado para escoar por um pequeno orifício, saindo do outro lado. A extrusão pode ser executada a quente ou a frio.
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Desenho esquemático de uma matriz de extrusão.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 87
Peças extrudadas.
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Processo de extrusão: o metal adquire a geometria da matriz.
88 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Só é possível medir o diâ-metro se tivermos uma circunferência, isto é, um círculo. O diâmetro é qual-quer segmento de reta que passe pelo centro des-se círculo e chegue às bor-das da circunferência.
Você sabia?
diâmetro
A trefilação
Usada na fabricação de barras, arames e fios, a trefila-ção consiste em puxar o metal até que ele passe a ter o diâmetro desejado. Quanto mais se estica o metal, mais fino ele fica. Esse processo é feito, geralmente, em tem-peratura ambiente, sendo que, por causa do movimento de transformação, ocorre um aumento da temperatura.
Estiramento Dobramento
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Trefiladores de arame: o metal é forçado a passar por fieiras até adquirir o diâmetro necessário.
Desenho esquemático de uma fieira.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 89
A estampagem
Esse processo pode ser comparado a um carimbo. Uma matriz é pro-duzida de acordo com o produto a ser fabricado. Essa matriz é, então, prensada sobre o metal (material bruto). Nessa ação, o metal assume a mesma forma geométrica da ma-triz, resultando, assim, no produto desejado. O procedimento é feito a frio e com a ajuda de ferramentas que fazem parte das prensas.
Atividade 1arTe e esTampagem
Muitos artistas que trabalham com esculturas metálicas precisam recorrer a moldes para criar suas obras. Procure pesquisar, na internet, técnicas como o alto-relevo em bronze – usado, por exemplo, na Porta do Inferno, do francês Auguste Rodin.
Arame trefilado: durante a transformação, a temperatura do metal aumenta.
Carimbo: seu funcionamento pode ser comparado ao processo de estampagem.
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90 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Etapa intermediária da montagem de automóveis: o metal, prensado, assume a forma da matriz.
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Processo de estampagem: realizado a frio.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 91
3. Indústrias metalúrgicas de beneficiamento
Já vimos, nesta unidade, dois tipos de indústrias metalúr-gicas: a de extração e a de transformação. Além dessas, um terceiro tipo são as indústrias que fazem beneficiamento dos metais, um processo que pode ocorrer antes, durante ou depois da transformação.
Na língua portuguesa, o verbo beneficiar significa me-lhorar o estado de algo ou alguém. Na metalurgia, não é diferente. O beneficiamento é um procedimento que faz uma melhoria nos metais.
Mas o que significa tornar um metal melhor?
A depender do destino que vai se dar ao metal (ou seja, do que vai se fazer com ele), às vezes, é preciso aumentar a sua dureza ou, ao contrário, reduzi-la. Também pode ser ne-cessário tornar um metal mais flexível ou mais resistente. São esses processos que são chamados de beneficiamento.
Existem muitos tipos de beneficiamento que podem ser aplicados aos produtos metalúrgicos.
Aqui, vamos tratar de um tipo específico de beneficia-mento realizado pela alteração da temperatura do metal: o tratamento térmico.
É muito comum a necessidade de submeter uma peça de metal a um tratamento térmico, e isso pode acontecer em qualquer etapa da produção.
Por esse processo, pode-se modificar e ajustar caracte-rísticas dos metais para obter condições que atendam às exigências de um determinado projeto.
DICAA expressão beneficiamento
aplica-se a produtos variados e das mais diversas áreas. O
beneficiamento dos grãos de arroz, por exemplo, inclui a
separação da casca e a eliminação de outras impurezas. Caso tenha
interesse, tente conhecer os processos de beneficiamento de
tecidos, de madeira etc.
92 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Tratamento térmico
Quando um metal passa por um processo de conformação ou alteração de forma (forjamento, extrusão, trefilação etc.), ele sofre também transformações na sua es-trutura interna, por causa das tensões que recebe. Por isso, em algum momento, ele precisará receber um tratamento térmico, que também é conhecido como “alívio de tensões”. Isso fará com que a estrutura interna volte a ser homogênea, uniforme.
Barra metálica comum, antes de ser submetida ao processo de forjamento.
Já forjada, a peça adquire novo formato e, por causa das tensões recebidas, sofre transformações em sua estrutura interna.
Depois de passar por um tratamento térmico – ou “alívio de tensões” –, o metal recupera a uniformidade estrutural. Esse tipo de tratamento também serve para aumentar ou reduzir a dureza do material, como veremos a seguir.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 93
Metais são estruturas cristalinas
A estrutura interna dos metais é muito especial, pois possui cristais. É por isso que os metais são considerados materiais cristalinos.
Isso quer dizer que, se olharmos um metal “por dentro”, com o auxílio de um microscópio, veremos pequenas formas geométricas que se repetem, tudo muito organizado.
Se você cortar uma romã ou um kiwi ao meio, vai conseguir enxergar uma organização interna da polpa e das sementes. Está tudo organizado, ou ainda, arranjado.
Com a estrutura cristalina ocorre a mesma coisa. Um cristal nada mais é do que um arranjo regular de átomos.
Fica mais fácil se imaginarmos um cubo, ou melhor, um cristal em forma de cubo. Os átomos que fazem parte desse cristal têm os arranjos – a organização – nos vértices (cantos). Esses átomos, na verdade, não estão parados, mas vibram sem sair do lugar. Devido à forma de cubo que parece ter, esse cristal leva o nome de cristal cúbico.
O nome átomo (partícula fundamental da matéria) foi dado pelo filósofo gre-go Demócrito, que viveu na Antiguidade. Ele acre-ditava que todos os ma-teriais possuem uma me-nor parte, indivisível (em grego, a = não; tomos = divisão). Hoje, sabemos que os átomos não são as menores porções de uma matéria, nem as menores porções indivisíveis dela, como pensava Demócri-to. Eles são compostos por outras partículas ain-da menores, como pró-tons, nêutrons e elétrons.
Você sabia?
O filósofo grego Demócrito.
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Estrutura cristalina: os átomos dos metais são organizados em forma de cubo.
94 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Na verdade, todo material tem uma estrutura própria (ou um arranjo atômico próprio). Em metalurgia, essas estruturas influenciam diretamente as propriedades mecâ-nicas que cada material proporciona. Algumas estruturas propiciam um trabalho mecânico (uma conformação) que exige menos esforço do que outras.
Para que esse conceito fique bem claro, vamos pensar em frutas novamente. O esforço que fazemos para mastigar (deformar) a polpa de uma maçã é maior do que aquele necessário para mastigar a polpa de um kiwi, certo?
Nos metais, o esforço exigido para deformar um material de estrutura CCC (sigla que significa cúbica de corpo centrado) é maior do que aquele capaz de deformar um material de estrutura CFC (cúbica de faces centradas). Isso porque o arranjo atômico da estrutura CCC é mais compacto que o da estrutura CFC. Porém, quando é aquecida sob determinada temperatura, a estrutura CCC adquire o arranjo CFC, facilitando sua deformação.
Imagine um queijo do tipo canastra, por exemplo. Em temperatura ambiente, ele é duro. Mas, aquecido em uma chapa, ele fica mole como manteiga – dá até para passar no pão! Para o comportamento das estruturas cristalinas, vale a mesma lógica.
Kiwi: polpa organizada e fácil de morder.
Não são apenas os me-tais que sofrem mudan-ças no arranjo de seus átomos sob diferentes temperaturas. Pense na água: quando fervida, ela assume o estado gasoso (vapor), e congelada, tor-na-se sólida (gelo). Isso tudo implica grandes al-terações na organização de suas moléculas!
Você sabia?
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Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 95
Existem metais que se arranjam de maneira diferente. Em vez de se organizarem como um cubo, eles formam outra figura geométrica. O importante é saber que cada um desses cubos, ou outras figuras imaginárias, são unidades.
A estrutura cristalina, por fim, é justamente o arranjo dessas diversas unidades que compõem o “edifício” cristalino. Esse arranjo cristalino é chamado de célula unitária, por ser um único cristal. Em metalurgia, o cristal único também leva o nome de grão.
Atividade 2a CiênCia dos meTais
1. Escreva, com suas próprias palavras, o que você aprendeu sobre a estrutura interna dos metais. Ao terminar, troque o seu texto com o colega ao lado e veja se vocês tiveram a mesma compreensão do assunto. Se ficarem dúvidas, procure resolvê-las com o monitor.
96 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Um jeito simples de entender o que é uma tensão é compará-la com as reações do nosso corpo. Imagine que seja um dia muito frio e você está andando desagasalhado. A tendência natural é que você contraia a sua musculatura e cruze ou feche os braços para tentar aquecer o corpo.
Provavelmente você já passou por isso. O que talvez não saiba é que não é o clima que esfria o seu corpo, mas sim o fato de o seu corpo transferir o seu calor para o ambiente. Ou seja, mesmo sem querer, você cede seu calor para o ambiente, fazendo com que a temperatura do seu corpo abaixe. Chamamos esse fenômeno de transmissão de calor. Essa transferência sempre ocorre do corpo ou do objeto que estiver mais quente para o mais frio, nunca ao contrário.
Mas o que as tensões têm a ver com a transmissão de calor? Bem, conforme a temperatura do seu corpo vai caindo, você se contrai e gera tensões internas na sua musculatura.
Agora, vamos imaginar que você chega em casa e toma um banho quente. Desta vez, a temperatura da água está mais quente que a do seu organismo e, portanto, ela aquece o seu corpo. Com esse “tratamento térmico”, você consegue relaxar e diminuir a quantidade de tensões geradas pela contração da musculatura.
Com o metal acontece, mais ou menos, o mesmo processo. Para que ele possa ser conformado e a peça possa ser moldada da maneira necessária, o metal precisa estar com um nível baixo de tensões (como se estivesse descontraído). Do contrário, ele vai quebrar em alguma etapa do processo. Pense, por exemplo, no capô de um carro ou na porta de uma geladeira: quanto prejuízo se eles trincarem ou se partirem!
Vamos ver outro exemplo. Imagine que você está fazendo uma peça e, por meio de um processo de laminação, precisa reduzir a espessura desse metal o suficiente para poder enrolá-lo em forma de uma bobina.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 97
Mas, cada vez que o aço passa pela laminação e é reduzido, são geradas tensões no material e podem acontecer falhas. Se tais tensões não forem corrigidas podem provocar, por exemplo, o “efeito casca de laranja” – uma consequência típica do processo de conformação por laminação. Ou seja, a superfície do aço ficará irregular ou porosa, em vez de lisa.
Para evitar problemas como esse (ou outros tipos de falhas, como trincas, racha-duras etc.), existe o tratamento térmico, que distribui e alivia as tensões geradas, garantindo ao metal um comportamento mais uniforme. E é somente após esse tratamento que o metal poderá ser utilizado para o processo de fabricação defi-nitiva de uma peça.
O tratamento térmico e a ductibilidade
Ductibilidade é a capacidade que uma determinada peça de metal tem de ser moldada. Quanto maior a sua possibilidade de ser moldada, maior será a sua ductibilidade.
Há situações em que a maior ductibilidade do metal é extremamente necessária. Por exemplo, para fazer um capô, um para-lama ou uma porta de carro, a chapa tem que ter alta capacidade de conformação (ou elevada ductibilidade) porque os desenhos que são feitos para essas peças estão cada vez mais elaborados.
No entanto, em geral, quanto maior for a facilidade de moldar (ou conformar) uma peça, menor será a sua resistência. Então, se uma grande força for colocada sobre ela, a peça poderá romper.
“Efeito casca de laranja”: em vez de lisa, a superfície do aço torna-se irregular.
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Pode-se dizer que há uma relação inversa entre essas duas características.
• Ductibilidade baixa, resistência alta.
• Ductibilidade alta, resistência baixa.
Os tratamentos térmicos (esquentamento ou resfriamento de uma peça) podem aumentar ou diminuir a flexibilidade e a ductibilidade de um metal.
O arame é um bom exemplo de como os tratamentos térmicos podem agir, trazendo características distintas para um mesmo material.
Atividade 3CaraCTerísTiCas do arame
Você e seus colegas irão examinar diversos tipos de arames. Observem as características de cada um, procurando identificar:
• um arame mais ou menos flexível;
• um arame altamente flexível, capaz de ser dobrado o tempo todo sem quebrar; e
• um arame tão duro e resistente que seja preciso fazer uma força enorme para dobrá-lo, correndo o risco, inclusive, de rompê-lo de uma vez só.
Ductibilidade: peças mais fáceis de moldar têm resistência mecânica menor.
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As possibilidades são muitas, mas a escolha dependerá da aplicação que o metal terá, ou seja, do tipo de peça que será feita com ele. Por isso, os tratamentos térmicos devem ser definidos conforme o tipo de peça que se deseja produzir. Antes de sofrer um tratamento, o metal deve ter destino certo.
A importância do tratamento térmico levou a indústria a desenvolver um conjunto de normas (também chamadas de protocolos) para o controle rigoroso das taxas de aqueci-mento e resfriamento das peças, do tempo de permanência de uma peça em dada temperatura (processo chamado de “encharque”) e do ambiente de aquecimento.
Tipos de tratamentos térmicos
A função dos tratamentos térmicos, como vimos, pode ser a de aumentar ou reduzir a dureza do material e a de aliviar as tensões internas do metal. Porém, a escolha do tipo de tratamento dependerá, como também já falamos, dos objetivos desejados.
Entre os tratamentos térmicos mais utilizados estão o recozimento, a normalização, a têmpera e o revenimento. Vamos ver, com mais detalhe, cada um deles.
O recozimento
Forno de bier: usado em fisioterapia, gera calor em seu interior tal qual a máquina de recozimento.
Encharque ainda não consta nos principais dicionários de português. Termo técnico ra-zoavelmente recente e de uso restrito a certos grupos (os me-talúrgicos, por exemplo) ainda é um neologismo, uma expres-são nova. O que determina o surgimento e a “sobrevivência” de uma palavra é a necessida-de do seu uso. Se um vocábu-lo vem ou não para ficar, só o tempo pode dizer.
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O recozimento do metal é utilizado quando se deseja:
• diminuir tensões que decorrem de tratamentos mecânicos, como o forjamento e a laminação;
• diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade do aço, ou seja, a sua capacidade de ser talhado por uma máquina-ferramenta;
• alterar outras propriedades mecânicas do metal; e
• ajustar o tamanho do grão.
No recozimento, o aquecimento do metal pode ser feito a temperaturas superiores à crítica (recozimento total ou pleno, que visa à alteração da dureza do material) ou inferiores a ela (recozimento para alívio de tensões internas). A velocidade desse aquecimento deve ser controlada, mantendo-se parâmetros previamente definidos para que o metal possa adquirir a estrutura de grãos desejada. A velocidade de res-friamento é sempre lenta e ocorre dentro do forno.
Placas metálicas passando pelo forno de recozimento: processo melhora a “usinabilidade”.
Importante
O recozimento pode ser aplicado em aço, ferro fundido, alumínio e cobre. Os outros tipos de tratamento térmico são mais adequados apenas para o aço e para o ferro fundido.
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A normalização
A normalização, assim como o recozimento, tem como obje-tivo aliviar as tensões internas criadas no metal por processos de conformação mecânica (laminação, forjamento etc.).
Quando se analisa a estrutura dos metais, com o auxílio de um microscópio, é possível verificar que estes são formados por grãos. Além de aliviar as tensões internas do metal, a normalização proporciona, ainda, que o tamanho desses grãos do metal fique menor. Ou seja, ela possibilita que essa estrutura fique mais fina do que aquela que é obtida com o recozimento. Isso acontece porque, nesse caso, o resfriamento é realizado ao ar livre – e, portanto, é mais rápido que no recozimento. Uma estrutura mais fina propicia, por sua vez, um aumento da dureza do metal, maior resistência à tração e à compressão e diminuição de ductibilidade e tenacidade.
A normalização pode, ainda, ser utilizada como trata-mento preliminar à têmpera e ao revenido (processos que veremos a seguir), visando a produzir uma estrutura mais uniforme e a reduzir empenamentos.
Outra vantagem do processo de normalização é o seu cus-to, menor que o do tratamento térmico por recozimento.
Independentemente disso, o tipo de tratamento térmico é definido em função das propriedades que se deseja obter em um material, e não em função do custo do tratamento.
Os metais com granulação grosseira tornam-se que-bradiços porque apresen-tam uma grande concen-tração de impurezas em seus contornos, o que pre-judica a coesão entre os grãos. O material também pode sofrer mais fissuras. Por isso, quando compa-ramos aços de mesma composição, percebemos que aqueles de grãos mais finos possuem melhores propriedades mecânicas.
Você sabia?
Peça metálica com granulação grosseira: grande concentração de impurezas prejudica a coesão, tornando o material quebradiço.
Tenacidade é a medida da força necessária para que-brar um material. Quando se diz que a tenacidade é baixa, significa que a força para romper a peça não pre-cisa ser grande.
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A têmpera
A têmpera é o processo de resfriamento rápido de uma peça cuja temperatura está superior à chamada crítica: entre 780°C e 980°C.
Sua finalidade é gerar um metal com alta dureza deno-minado estrutura martensítica.
A velocidade de resfriamento dependerá da composição química do material (se são ligas de aço, ferro fundido etc.), da forma ou geometria da peça e de seu peso (ou massa).
Embora esse processo leve a um aumento do limite de resistência do metal à tração (estiramento) e da sua dureza, há também uma redução da maleabilidade e o aparecimen-to de tensões internas. Para atenuar esses inconvenientes, há outro tipo de tratamento térmico: o revenimento.
DICATemperatura crítica é aquela
a partir da qual o material pode sofrer transformações
metalúrgicas no estado sólido – o que altera propriedades
importantes dele e aumenta o risco de defeitos. Cada metal tem uma temperatura crítica diferente.
Detalhe de uma estrutura martensítica: metal com alta dureza gerado pela têmpera.
O revenimento
Esse tratamento térmico é usado, geralmente, depois da têmpera e tem como objetivo eliminar problemas ou falhas geradas pelo processo de resfriamento rápido.
Para corrigir tais inconvenientes, o revenimento alivia ou remove tensões internas e diminui a excessiva dureza e fragilidade do metal, além de aumentar sua maleabilidade e sua resistência ao choque.
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Nesse processo, o metal é aquecido a uma temperatura inferior a 723°C (temperatura chamada de crítica). A depender da temperatura de aquecimento, a peça de metal poderá adquirir uma ou outra característica.
As ligas metálicas
Como já vimos, antes de escolher um tipo de metal para fabricar um produto (ou seja, antes de aplicá-lo), é preciso conhecer as suas características. Em outras palavras, você irá escolher um determinado metal imaginando qual será o seu destino: a porta de uma geladeira, os componentes de um motor de caminhão, a estrutura de um móvel etc. Tendo isso decidido, você saberá quais os processos de transformação e beneficiamento a que o metal terá que ser submetido, a que temperatura ele será exposto e qual aparência ele deve tomar.
Instrumento musical: a escolha da matéria-prima para a sua fabricação depende das características do metal.
Vimos também como age o tratamento térmico, um dos processos que concorre para a melhoria ou para o beneficiamento dos metais. No entanto, essa não é a única opção de aprimoramento do metal para torná-lo adequado à fabricação de um ou outro tipo de produto.
A criação das ligas metálicas, de que trataremos a seguir, é outra possibilidade de melhoria das propriedades do metal.
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104 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Atividade 4produTos meTáliCos
1. Nosso mundo está rodeado de produtos metálicos. Você seria capaz de dizer de que metais ou ligas são feitos alguns objetos que fazem parte de seu cotidiano? Há uma pequena lista abaixo, mas você pode incluir outros objetos.
a) Portão da minha garagem Ferro fundido
b) Roda do meu carro Aço
c) Latinha de cerveja Alumínio
d) Anel de casamento Ouro
Vejamos agora algumas dessas ligas.
O ferro e suas ligas: aço e ferro fundido
Uma vez extraído da natureza, o minério de ferro segue para a usina siderúrgica, onde é transformado em aço, um processo chamado de redução.
Pensando em uma receita de bolo, o aço é o ferro puro ao qual se acrescenta uma pequena quantidade (geralmente, 0,5% do volume total) de carbono. Quando o que se acresce de carbono é superior a 2,11%, o metal passa a ser ferro fundido.
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E quais são as melhorias resultantes dessa mistura? O ferro puro é maleável e facil-mente trabalhável, mas tem baixa resistência. Quando acrescentamos o carbono, sua resistência tende a aumentar. Mas vale lembrar: há situações em que o que se quer é justamente o contrário, ou seja, um metal com pouca resistência mecânica para ser moldado. É o caso de uma chapa de carro, por exemplo. Já a barra de segurança lateral da porta do mesmo carro precisa ser muito resistente!
O aço é constituído, principalmente, de ferro e carbono. Porém, também pode conter outros elementos, chamados de “microligantes”.
A mistura do ferro apenas com carbono forma o aço-carbono. Quando pequenas quantidades de outros elementos são agregados a essa liga – manganês, nióbio, titânio, vanádio, alumínio etc. –, ela passa a ser chamada de aço-microligado.
O aço possui excelentes propriedades mecânicas, o que justifica o seu uso e presença tão extensos (por exemplo, na construção civil, em embalagens, no setor automotivo, em tubos etc.). Ele pode ser tracionado, comprimido e flexionado com facilidade, processos que serão vistos em detalhes no segundo volume deste curso. Além disso, por ser um material homogêneo, responde bem quando é submetido aos processos da indústria de transformação. Pode ser laminado, forjado, estampado e até trefilado.
Aço laminado. Aço estampado.
Aço forjado. Aço trefilado.
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Estrutura metálica de uma ponte: o uso do aço é comum na construção civil.
Tampa de bueiro: peça de ferro fundido.
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O alumínio e suas ligas
O alumínio, como já vimos, é muito utilizado pela indústria por causa de sua ver-satilidade e sua capacidade de compor ligas com vários metais: magnésio, berílio, titânio, zinco, ferro, níquel, cobre, estanho e tungstênio – cada uma com caracte-rísticas e vantagens diversas.
Entre as principais ligas de alumínio podemos destacar o AlCu (alumínio e cobre), usado em peças que requerem alta resistência mecânica (bastante comuns nas in-dústrias de equipamentos de transportes), o AlMn (alumínio e manganês) e o AlMg (alumínio e magnésio), ambos com alta resistência à corrosão e que, por essa razão, são utilizados em carrocerias de ônibus e outras estruturas que precisam ficar expostas a intempéries, como fortes chuvas.
O cobre e suas ligas
O cobre é um metal maleável, fácil de moldar, de cor avermelhada e que pode ser reduzido a lâminas e fios extremamente finos. Quando entra em contato com o ar, o cobre ganha a cobertura de uma camada de óxido e carbonato que, embora seja prejudicial à saúde, protege o metal, dando-lhe duração quase indefinida.
Liga de alumínio e magnésio: resistência à corrosão.
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O cobre é muito empregado em instalações elétricas, pois é um bom condutor de eletricidade. Para a transmissão de energia elétrica, são usados fios e cabos de alumínio ou de cobre. Nas instalações hidráulicas domiciliares, praticamente, só se usa o cobre, por ser um metal mais flexível e excelente condutor de calor.
Fiação de cobre: bom condutor elétrico, o metal é muito utilizado em instalações domiciliares.
As ligas mais importantes do cobre são:
• o bronze, mistura de cobre e estanho, comumente em-pregado em peças ornamentais, varetas de soldagem, buchas e tubos flexíveis;
• o latão, uma liga de cobre e zinco, muito usado na con-fecção de moedas, bijuterias e conexões hidráulicas. A definição de sua aplicação está relacionada à proporção de zinco, que pode chegar a 45% da liga; e
• o metal monel, mistura de cobre e níquel, que serve como matéria-prima para a fabricação de pás de turbinas a vapor.
O bronze também marca presença na composição de peças de ouro, proporcionando mais resistência mecânica e conformabilidade (facilidade de moldar).
DICAVocê sabe o que significa falar que uma peça de ouro tem 18
quilates? O quilate é uma medida de peso que equivale a 0,2 grama. Ouro 18 quilates significa que em cada 24 quilates de metal a ser manuseado, dezoito partes são ouro puro (Au), três partes são
prata (Ag) e três partes são cobre (Cu). Essas partes, fundidas,
produzem o ouro próprio para a fabricação de joias.
Esse produto também é conhecido como ouro 750, pois, em cada 1.000 gramas de peças trabalhadas, 75% é ouro puro e 25% são ligas metálicas. O ouro é misturado com prata e cobre porque, em seu estado puro,
apesar de ser um metal nobre, raro e imune à corrosão e à oxidação, é muito macio e
flexível e não resiste à manipulação no dia a dia.
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Normas e especificações das ligas
As propriedades e condições de entrega dos produtos metálicos estão definidas em normas. Você não precisará memorizar todas elas, mas, quando for consultar a composição química de um metal qualquer para fazer um teste, deverá consultá--las em um documento produzido pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Nesse documento, você poderá verificar se o metal atende ou não à determinada especificação.
Vale lembrar que as normas da ABNT foram criadas para que todos “falem a mesma língua”: usem o mesmo conjunto de regras e também o mesmo nome para identificar um determinado metal. Há um incontável número de ligas catalogadas e normalizadas.
Isso não quer dizer que todo o conhecimento possível sobre ligas metálicas já tenha sido produzido. Existem muitos centros de pesquisa pelo mundo, e é possível que uma nova liga seja produzida em um desses centros ou mesmo por um trabalhador de uma pequena indústria. Boas ideias podem ser geradas em qualquer lugar.
110 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
4. A indústria metalúrgica de montagem ou aplicação
Já tratamos dos processos de extração, transformação e beneficiamento dos metais, não é mesmo?
Só depois de tudo isso é que o metal pode se tornar um produto acabado. Nesse momento, a peça está apta a seguir para seu destino final, que pode ser uma montadora de carros, uma fábrica de eletrodomésticos, um estaleiro de barcos e navios e assim por diante. Pode ser a chapinha para a fabricação de uma luminária, o tubo para a monta-gem de uma cadeira, o perfil para uma porta, entre outros.
As indústrias de montagem ou aplicação também em-pregam soldadores e, assim como o profissional que trabalha no extrativismo e na transformação, eles con-seguem atuar em todas as fases da montagem. Afinal, as partes que compõem a máquina precisarão passar por processos de soldagem.
Carro desmontado: entre as peças há vários produtos metalúrgicos. As indústrias de aplicação também empregam auxiliares de laboratório.
DICAAlém de reduzir custos, o controle de qualidade por
amostragem proporciona maior rapidez na apuração dos
resultados e permite estudar características destrutivas –
o que seria impensável se todas as peças fossem testadas.
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Institutos de pesquisa: o produto final é diferente, mas o universo é o mesmo.
5. Serviços, ensino e pesquisa
Finalmente, o soldador também encontra possibilidades de trabalho fora das indústrias metalúrgicas no ramo de serviços prestados à sociedade e às próprias indústrias. As mesmas atividades de um soldador em uma fábrica podem ser exercidas em um instituto de pesquisa, por exemplo.
Embora o produto final dessas atividades seja outro, o uni-verso é o mesmo. Você não poderá, por exemplo, fabricar um carro em uma escola, mas estará em contato com os equipamentos, com os procedimentos e com o mesmo perfil de técnicos que atuam nas indústrias metalúrgicas.
Nesse segmento, o soldador normalmente atuará na confecção de corpos de prova que precisam passar por determinados processos de soldagem. Para essa ativida-de, ele contará com a ajuda de auxiliares de laboratório metalúrgico e de pesquisadores.
Existem ótimas escolas técnicas de metalurgia, gratuitas, em todo o esta-do de São Paulo. Procure informar-se, por exemplo, sobre a existência de uni-dades do Centro Paula Souza (www.centropau-lasouza.sp.gov.br) e do Senai (www.sp.senai.br) próximas de sua casa.
Você sabia?
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Quando for verificar, por meio de testes, se as características procu-radas estão ou não presentes em certo material, o auxiliar de labo-ratório irá utilizar um corpo de prova, que é uma amostra ou parte do material que se pretende analisar. E esse corpo de prova será trabalhado pelo soldador.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 113
Atividade 5merCado de Trabalho
1. Será que a metalurgia realmente emprega ou poderá empregar muitos trabalha-dores? Vamos fazer uma pesquisa entre as pessoas das nossas relações. Na coluna da esquerda, coloque o nome das dez primeiras pessoas que você conhece e, na coluna da direita, indique as suas ocupações.
a) Tio Zeca Mecânico
b) A vizinha Maria Manicure
c) O amigo Claudião Ajustador mecânico
d) O namorado da filha Engenheiro civil
114 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
2. Agora agrupe as pessoas de acordo com os setores em que elas trabalham.
Setor metalúrgico Setor de alimentos
Setor de saúde Setor de construção civil
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3. O próximo passo é desenhar um gráfico em forma de pizza, usando os dados apurados no seu levantamento. Olhe o exemplo abaixo e, se for o caso, peça ajuda ao monitor para aprender a fazer este tipo de gráfico no computador, tendo como base algumas regras de cálculo.
Faça uma tabela com os dados da sua pesquisa e, depois, desenhe o resultado em forma de gráfico.
Tabela
Fonte: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE.
Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios – PNAD.
7%
5%11%
37%
21%
19%
Distribuição da População Ocupada, segundo Setores de Atividade Econômica
Estado de São Paulo 2009
Serviços
Construção
Indústria
Agrícola
Comércio
Outras atividades
116 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Soldador 1
Gráfico
4. Finalmente, reflita sobre os resultados a que chegou e discuta com a classe sobre as ocupações mais presentes entre as pessoas com quem vocês se relacionam.
Atividade 6o mundo da meTalurgia
Pense em alguns exemplos de peças de metal que você usa em seu dia a dia e tente imaginar quais foram os processos de fabricação utilizados. Depois, escolha uma das peças e pesquise na internet para verificar se o que você imaginou é o que acontece na realidade. Anote aqui suas conclusões.
Soldador 1 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 117
Referências bibliográficas
AMERICAN Welding Society. Welding Process – Arc and Gas Welding and Cutting. In: Welding Handbook. 7th ed. Miami: American Welding Society, 1978. v. 2.
CALLISTER JR, W. D. Fundamentals of Materials Science and Engineering. 7th ed. Nova York: John Wiley and Sons Inc, 2007.
COLPAERT, H. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns. 3. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1974.
DIETER, E. G. Metalurgia Mecânica. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1988.
EASTERLING, K. E. Introduction to The phisysical Metallurgy of Welding. London: Butterworth & Co. (Publishers) Ltda., 1983.
JAMES F. Lincoln Arc Welding Foundation. The Procedure Handbook of Arc Welding. 12th ed. Cleveland: James L. Lincoln Arc Welding Foundation.
MARQUES, P. V.; MODENESI, P. J.; BRACARENSE, A. Q. Soldagem – Fun-damentos e Tecnologia. 2. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2007.
VAN VLACK, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. São Paulo: Edgard Blucher, 1970.
WAINER, E.; BRANDI, S. D.; MELLO, F. D. H. Soldagem – Processos e Me-talurgia. São Paulo: Edgard Blucher, 2002.
Sites
O ESTADO DE S. PAULO. “AEB: Exportação de minério de ferro excede US$20bi”, 03 de janeiro de 2011. <http://economia.ig.com.br/empresas/industria/aeb+exportacao+de+minerio+de+ferro+excede+us+20+bi/n1237909188130.html>.
v i a r á p i d a e m p r e g o
A história da metalurgia
A profissão de soldador
O setor metalúrgico
www.viarapida.sp.gov.br