Ajustagem Mecânica, Processos de Usinagem e Montagem Aprendiz/ajustagem... · Indica a duração prevista para a realização do estudo e das tarefas de cada passo ... no interior

Ajustagem Mecânica, Processos de Usinagem e Montagem

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Coordenação do Programa Formare Beth Callia

Coordenação Pedagógica Zita Porto Pimentel

Coordenação da Área Técnica – UTFPR Alfredo Vrubel

Elaboração e edição VERIS Educacional S.A. Rua Vergueiro, 1759 2º andar 04101 000 São Paulo SP www.veris.com.br

Coordenação Geral Marcia Aparecida Juremeira Conrado Rosiane Aparecida Marinho Botelho

Coordenação Técnica deste caderno Francisco Carlos D’Emilio Borges

Revisão Pedagógica Nizi Voltareli Morselli

Autoria deste caderno Hamilton César Lúcia Paulo Rogério Borges

Produção Gráfica Amadeu dos Santos Eliza Okubo Aldine Fernandes Rosa

Apoio MEC – Ministério da Educação FNDE – Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação PROEP – Programa de Expansão da Educação Profissional

L937a Lúcia, Hamilton César

Ajustagem e Produção Mecânica I: Projeto Formare / Hamilton César Lúcia ; Paulo Rogério Borges – São Paulo: Veris Educacional, 2007.118p. :il. Color.:30cm. (Fundação Iochpe / Cadernos Formare)

Inclui exercícios e glossário Bibliografia

ISBN 978-85-60890-48-4

1. Ensino Profissional 2. Conceito de Indústria 3. Ética Profissional4. Técnicas de Traçagem e Serramento Manual 5. Técnicas de Ajuste comLima e Rebolo 6. Operações com furadeira e rosqueamento manual I. Borges, Paulo Rogério II. Projeto Formare III. Título IV. Série

CDD-371.426

Iniciativa Realização

Fundação IOCHPE Al. Tietê, 618 casa 3, Cep 01417-020, São Paulo, SP

www.formare.org.br

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Sobre o caderno

Você, educador voluntário, sabe que boa parte da performance dos jovens no mundo do trabalho dependerá das aprendizagens adquiridas no espaço de formação do Curso em desenvolvimento em sua empresa no âmbito do Projeto Formare.

Por isso, os conhecimentos a serem construídos foram organizados em etapas, investindo na transformação dos jovens estudantes em futuros trabalhadores qualificados para o desempenho profissional.

Antes de esse material estar em suas mãos, houve a definição de uma proposta pedagógica, que traçou um perfil de trabalhador a formar, depois o delineamento de um plano de curso, que construiu uma grade curricular,destacou conteúdos e competências que precisam ser desenvolvidos para viabilizar o alcance dos objetivos estabelecidos e então foram desenhados planos de ensino, com vistas a assegurar a eficácia da formação desejada.

À medida que começar a trabalhar com o Caderno, perceberá que todos os encontros contêm a pressuposição de que você domina o conteúdo e que está recebendo sugestões quanto ao modo de fazer para tornar suas aulas atraentes e produtoras de aprendizagens significativas. O Caderno pretende valorizar seu trabalho voluntário, mas não ignora que o conhecimento será construído a partir das condições do grupo de jovens e de sua disposição para ensinar. Embora cada aula apresente um roteiro e simplifique a sua tarefa, é impossível prescindir de algum planejamento prévio. É importante que as sugestões não sejam vistas como uma camisa de força, mas como possibilidade, entre inúmeras outras que você e os jovens do curso poderão descobrir, de favorecer a prática pedagógica.

O Caderno tem a finalidade de oferecer uma direção em sua caminhada de orientador da construção dos conhecimentos dos jovens, prevendo objetivos, conteúdos e procedimentos das aulas que compõem cada capítulo de estudo. Ele trata também de assuntos aparentemente miúdos, como a apresentação das tarefas, a duração de cada atividade, os materiais que você deverá ter à mão ao adotar a atividade sugerida, as imagens e os textos de apoio que poderá utilizar.

No seu conjunto, propõe um jeito de fazer, mas também poderá apresentar outras possibilidades e caminhos para dar conta das mesmas questões, com vistas a encorajá-lo a buscar alternativas melhor adequadas à natureza da turma.

Como foi pensado a partir do planejamento dos cursos (os objetivos gerais de formação profissional, as competências a serem desenvolvidas) e dos planos de ensino disciplinares (a definição do que vai ser ensinado, em que seqüência e intensidade e os modos de avaliação), o Caderno pretende auxiliá-lo a realizar um plano de aula coerente com a concepção do Curso, preocupado em investir na formação de futuros trabalhadores habilitados ao exercício profissional.

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O Caderno considera a divisão em capítulo apresentada no Plano de Ensino e o tempo de duração da disciplina, bem como a etapa do Curso em que ela está inserida. Com esta idéia do todo, sugere uma possibilidade de divisão do tempo, considerando uma aula de 50 minutos.

Também, há avaliações previstas, reunindo capítulos em blocos de conhecimentos e oferecendo oportunidade de síntese do aprendido. É preciso não esquecer, no entanto, que a aprendizagem é avaliada durante o processo, através da observação e do diálogo em sala de aula. Aavaliação formal, prevista nos cadernos, permite a descrição quantitativa do desempenho dos jovens e também do educador na medida em que o “erro”, muitas vezes, é indício de falhas anteriores que não podem ser ignoradas no processo de ensinar e aprender.

Recomendamos que, ao final de cada aula ministrada, você faça um breve registro reflexivo, anotando o que funcionou e o que precisou ser reformulado, se todos os conteúdos foram desenvolvidos satisfatoriamente ou se foi necessário retomar algum, bem como outras sugestões que possam levar à melhoria da prática de formação profissional e assegurar o desenvolvimento do trabalho com aprendizagens significativas para os jovens. Esta também poderá ser uma oportunidade de você rever sua prática como educador voluntário e, simultaneamente, colaborar para a permanente qualificação dos Cadernos. É um desafio-convite que lhe dirigimos, ao mesmo tempo em que o convidamos a ser co-autor da prática que aí vai sugerida.

Características do Caderno

Cada capítulo ou unidade possui algumas partes fundamentais, assim distribuídas:

Página de apresentação do capítulo: Apresenta uma síntese do assunto e os objetivos a atingir, destacando o que os jovens devem saber e o que se espera que saibam fazer depois das aulas. Em síntese, focaliza a relevância do assunto dentro da área de conhecimento tratada e apresenta a relação dos saberes, das competências e habilidades que os jovens desenvolverão com o estudo da unidade.

A seguir, as aulas são apresentadas através de um breve resumo dos conhecimentos a serem desenvolvidos em cada aula. Sua intenção é indicar aos educadores o âmbito de aprofundamento da questão, sinalizando conhecimentos prévios e a contextualização necessária para o tratamento das questões da aula. No interior de cada aula aparece a seqüência de atividades, marcadas pela utilização dos ícones que seguem:

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Indica quais serão os objetivos do tópico a ser abordado, bem como o objetivo de cada aula.

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Exploração de links na internet – Remete a pesquisas em sites onde educador e aluno poderão buscar textos e/ou atividades como reforço extraclasse ou não.

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Apresenta artigos relacionados à temática do curso, podendo-se incluir sugestões de livros, revistas ou jornais, subsidiando, dessa maneira o desenvolvimento das atividades propostas. Permite ao educador explorar novas possibilidades de conteúdo. Se achar necessário, o educador poderá fornecer esse texto para o aluno reforçando, assim, o seu aprendizado.

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Traz sugestão de exercício ou atividade para fechar uma aula para que o aluno possa exercitar a aplicação do conteúdo.

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Traz sugestão de avaliação extraclasse podendo ser utilizada para fixação e integração de todos os conteúdos desenvolvidos.

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Traz sugestão de avaliação, podendo ser apresentada ao final de um conjunto de aulas ou tópicos; valerão nota e terão prazo para serem entregues.

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Indica, passo a passo, as atividades propostas para o educador. Apresenta as informações básicas, sugerindo uma forma de desenvolvê-las. Esta seção apresenta conceitos relativos ao tema tratado, imagens que têm a finalidade de se constituir em suporte para as explicações do educador (por esse motivo todas elas aparecem anexas num CD, para facilitar a impressão em lâmina ou a sua reprodução por recurso multimídia), exemplos das aplicações dos conteúdos, textos de apoio que podem ser multiplicados e entregues aos jovens, sugestões de desenvolvimento do conteúdo e atividades práticas, criadas para o estabelecimento de relações entre os saberes. No passo a passo, aparecem oportunidades de análise de dados, observação e descrição de objetos, classificação, formulação de hipóteses, registro de experiências, produção de relatórios e outras práticas que compõem a atitude científica perante o conhecimento.

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Indica a duração prevista para a realização do estudo e das tarefas de cada passo. É importante que fique claro que esta é uma sugestão ideal, que abstrai quem é o sujeito ministrante da aula e quem são os sujeitos que aprendem, a rigor os que mais interessam nesse processo. Quando foi definida, só levou em consideração o que era possível no momento: o conteúdo a ser desenvolvido, tendo em vista o número de aulas e o plano de ensino da disciplina. No entanto você juntamente com os jovens que compõem a sua turma têm liberdade para alterar o que foi sugerido, adaptar as sugestões para o seu contexto, com as necessidades, interesses, conhecimentos prévios e talentos especiais do seu grupo.

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O glossário contém informações e esclarecimentos de conceitos e termos técnicos. Tem a finalidade de simplificar o trabalho de busca do educador e, ao mesmo tempo, incentivá-lo a orientar os jovens para a utilização de vocabulário apropriado referente aos diferentes aspectos da matéria estudada. Aparece ao lado na página em que é utilizado e é retomado ao final do Caderno, em ordem alfabética.

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Remete para exercícios que objetivam a fixação dos conteúdos desenvolvidos. Não estão computados no tempo das aulas, e poderão servir como atividade de reforço extraclasse, como revisão de conteúdos ou mesmo como objeto de avaliação de conhecimentos.

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Notas que apresentam informações suplementares relativas ao assunto que está sendo apresentado.

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Idéias que objetivam motivar e sensibilizar o educador para outras possibilidades de explorar os conteúdos da unidade. Têm a preocupação de sinalizar que, de acordo com o grupo de jovens, outros modos de fazer podem ser alternativas consideradas para o desenvolvimento de um conteúdo.

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Traz as idéias-síntese da unidade, que auxiliam na compreensão dos conceitos tratados, bem como informações novas relacionadas ao que se está estudando.

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Apresenta materiais em condições de serem produzidos e entregues aos jovens, tratados, no interior do caderno, como texto de apoio.

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Em síntese, você educador voluntário precisa considerar que há algumas competências que precisam ser construídas durante o processo de ensino aprendizagem, tais como:

conhecimento de conceitos e sua utilização;análise e interpretação de textos, gráficos, figuras e diagramas;transferência e aplicação de conhecimentos;articulação estrutura-função;interpretação de uma atividade experimental.

Em vista disso, o conteúdo dos Cadernos pretende favorecer:

conhecimento de propriedade e de relações entre conceitos;aplicação do conhecimento dos conceitos e das relações entre eles;produção e demonstração de raciocínios demonstrativos;análise de gráficos;resolução de gráficos;identificação de dados e de evidências relativas a uma atividadeexperimental;conhecimento de propriedades e relações entre conceitos em umasituação nova.

Como você deve ter concluído, o Caderno é uma espécie de obra aberta, pois está sempre em condições de absorver sugestões, outros modos de fazer, articulando os educadores voluntários do Projeto Formare em uma rede que consolida a tecnologia educativa que o Projeto constitui.

Desejamos que você possa utilizá-lo da melhor forma possível e que tenha a oportunidade de refletir criticamente sobre ele, registrando sua colaboração e interagindo com os jovens de seu grupo a fim de investirmos todos em uma educação mais efetiva e na formação de profissionais mais competentes e atualizados para os desafios do mundo contemporâneo.

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A indústria mecânica tem evoluído muito com o desenvolvimento tecnológico. Máquinas automatizadas controladas por computador, garantem maior produtividade e padrões de qualidade.

Com as máquinas operatrizes, a automatização e a automação das técnicas de usinagem trouxeram a garantia de qualidade e produtividade nos processos de fabricação, porém, nem mesmo todo o avanço tecnológico foi suficiente para aposentar a velha lima dos processos de usinagem.

Tanto a operação de traçar como o serramento manual, tidos como operações de pré-usinagem, ou seja, antecedem processos de usinagem como a limagem, a furação, o torneamento, fresamento, entre outros, são de suma importância para o mecânico.

Sempre será preciso um ajuste mais especializado numa região ou detalhe da peça, ou máquina em que não é viável a utilização de um instrumento para realizá-lo, bem como as operações de esmerilhamento que visam ao desbaste de superfícies por meio da abrasão, principalmente nos processos de reafiação de ferramentas.

Assim, é necessário que o profissional conheça as tecnologias específicas aplicadas nesses processos e os detalhes da técnica para adquirir a habilidade indispensável para sua aplicação nas diversas circunstâncias do mundo da mecânica.

Introdução

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1 Produção e Montagem Mecânica

Primeira Aula O Conceito de indústria ...................................................................................17

Segunda Aula Linha de produção – Autopeças ......................................................................20

Terceira Aula Uniforme e identificação ..................................................................................21

Quarta Aula Procedimentos em caso de acidentes e incêndios..........................................24

Quinta Aula Como evitar acidentes e incêndios?................................................................27

Sexta Aula Ética profissional..............................................................................................31

Sétima Aula Avaliação .........................................................................................................35

2 Técnicas de Traçagem e Serramento Manual

Primeira Aula Traçagem.........................................................................................................39

Segunda Aula Traçar retas – Processo de execução .............................................................43

Terceira Aula Serrar manualmente ........................................................................................46

Quarta Aula Serramento manual – Processo de execução.................................................49

Quinta Aula Traçar retas no plano com régua e riscador....................................................50

Sexta Aula Traçar retas no plano com calibrador-traçador de alturas...............................52

Sétima Aula Serrar material metálico e material fino ...........................................................53

Sumário

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Oitava Aula Avaliação Teórica 1 .........................................................................................55

3 Técnicas de Ajuste com Lima e Rebolo

Primeira Aula Ajustagem com lima.........................................................................................59

Segunda Aula Esmerilhadoras – Tipos e nomenclatura .........................................................66

Terceira Aula Segurança do Operador ..................................................................................70

Quarta Aula Limar superfícies planas – Processo de execução..........................................73

Quinta Aula Limar superfícies paralelas e perpendiculares – Processo de execução...............76

Sexta Aula Limar superfícies perpendiculares – Processo de execução...........................77

Sétima Aula Esmerilhar superfícies planas e em ângulo – Processo de execução.............78

Oitava Aula Avaliação Teórica 2 .........................................................................................81

4 Operações com Furadeira e Rosqueamento Manual

Primeira Aula Procedimentos de segurança – Prevenção de acidentes.................................85

Segunda Aula Velocidade de corte .........................................................................................89

Terceira Aula Fixação de peças para execução do processo................................................92

Quarta Aula Roscas.............................................................................................................95

Quinta Aula Ferramentas para abrir rosca interna ............................................................ 99

Sexta Aula Ferramenta para abrir rosca externa ............................................................ 101

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5 Tecnologia e Técnicas de Soldagem

Primeira Aula EPIs e segurança na soldagem.......................................................................105

Segunda Aula Arco elétrico.....................................................................................................107

Terceira Aula Soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos ......................................111

Quarta Aula Equipamentos..................................................................................................116

Quinta Aula Soldagem por resistência ................................................................................119

Sexta Aula MIG/MAG.........................................................................................................125

Sétima Aula Etapas, técnicas e parâmetros do processo....................................................131

Oitava Aula TIG...................................................................................................................135

Nona Aula Arco submerso.................................................................................................143

Décima Aula Simbologia .......................................................................................................147

Décima Segunda Aula Avaliação Teórica ............................................................................................157

6 Usinagem por Torneamento

Primeira Aula Torno mecânico – Nomenclatura.....................................................................163

Segunda Aula Torno mecânico – Funcionamento ..................................................................168

Terceira Aula Ferramentas de corte – Tipos e aplicação.......................................................174

Quarta Aula Ferramentas de corte – ângulos......................................................................178

Quinta Aula Broca ............................................................................................................ 183

Sexta Aula Normas de segurança e EPI......................................................................... 186

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Sétima Aula Fixação de peças no torno mecânico universal............................................ 188

Oitava Aula Torno mecânico – Anéis graduados ............................................................. 198

Nona Aula Torno mecânico – Velocidade de corte e cálculo de rpm............................. 202

Décima Aula Avaliação Teórica ......................................................................................... 129

Décima Primeira Aula Preparação do torno para usinagem ............................................................ 213

Décima Segunda Aula

Décima Terceira Aula

Fazer furo de centro no torno ....................................................................... 214

Décima Quarta Aula

Furar com broca helicoidal no torno ............................................................. 217

Décima Quinta Aula Tornear cilíndrico externo com placa universal ............................................ 220

Décima Sexta Aula

Tornear cilíndrico externo com placa e ponta............................................... 225

Décima Sétima Aula Tornear superfície cilíndrica interna.............................................................. 228

Décima Oitava Aula Tornear e facear rebaixos internos............................................................... 231

Avaliação Teórica ......................................................................................... 236

Gabarito das Avaliações ...................................................................... 241

Glossário ................................................................................................... 243

Referências .............................................................................................. 245

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A gestão da produtividade nas empresas vem se tornando cada vez mais crucial em um ambiente de crescente abertura externa e globalização dos negócios.

Sem produtividade ou sem a eficiência do processo produtivo, as empresas não podem sobreviver.

Para atender essa demanda de maior produtividade e qualidade, as empresas buscam cada vez mais funcionários com perfis diferenciados.

Além de maior qualidade e produtividade nos processos produtivos, é fundamental que os profissionais estejam preparados para atuarem nesses ambientes, de forma a torná-los o menos insalubre possível.

O compromisso com a segurança coletiva depende individualmente de cada colaborador.

Conhecer e classificar indústrias de acordo com setores e atividades.

Conhecer como funciona uma linha de produção.

Conhecer equipamentos e rotinas de segurança e estar consciente da suaimportância.

Demonstrar postura segura em um ambiente de produção.

Aplicar conceitos de Ética profissional nos trabalhos realizados.

1 Produção e Montagem Mecânica

Objetivos

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O Conceito de indústria Indústria é toda atividade humana que, por meio do trabalho, transforma matérias-primas em outros produtos, que em seguida podem ser ou não comercializados e possuem, normalmente, maior valor agregado. De acordo com a tecnologia empregada na produção e a quantidade de capital necessária, a atividade industrial pode ser artesanal, manufatureira ou fabril.

Atualmente, o termo indústria é também usado para definir qualquer grupo de empresas que compartilha um método comum de gerar lucros, tais como a indústria do entretenimento, a indústria bancária ou mesmo a agroindústria.

A palavra indústria está caracterizada por diversos significados, desde uma empresa de pequeno porte, até uma fábrica de qualquer tamanho de um parque industrial, que trabalhe com atividade de transformação, e use maquinarias que tenham como objetivo criar um terceiro produto. Inegavelmente, a indústria não está somente na cidade como era há algum tempo, cuja migração campo/cidade aconteceu de forma descontrolada e sem a devida capacidade de trabalho para dinamizar essa nova fase da economia, cujo trabalhador deve estar especializado para tal tarefa. Ultimamente a indústria está próxima do produtor rural, com as agroindústrias, transformando e/ou beneficiando os produtos agrícolas logo após a colheita para minimizar as perdas dos produtos gerados no campo e para melhor aproveitar o mercado consumidor.

Tipos de indústrias

Indústria de bens de produção ou de base – É toda indústria que trabalha com matéria-prima bruta transformando-a em matéria-prima para outras indústrias. Exemplo: indústria siderúrgica, indústria petroquímica.

Indústria de bens intermediários ou de bens de capital – Transforma matéria-prima bruta em outro tipo

50 min

Passo 1 / Aula teórica

Primeira Aula O que são indústrias e como são classificadas, de acordo com o tipo de produto será o objetivo dessa aula.

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de matéria-prima. São aquelas que produzem máquinas para outras indústrias.

Indústria de bens de consumo – É aquela que produz produtos voltados ao grande mercado consumidor. Exemplo: indústria têxtil, indústria alimentar.

Duráveis – Responsáveis por produtos de longa durabilidade média. Exemplo: indústria automobilística.

Não duráveis – São aquelas que produzem produtos cuja durabilidade não é tão aproveitada.

Setores da indústria

O setor primário é o conjunto de atividades econômicas que produzem matérias-primas. Isso implica geralmente a transformação de recursos naturais em produtos primários.

Muitos produtos do setor primário são usados como matérias-primas para outras indústrias, a fim de se transformarem em produtos industrializados. Os negócios importantes nesse setor incluem agricultura, agronegócio, pesca, silvicultura e toda a mineração e indústrias pedreiras.

Essas indústrias são chamadas também de extrativas, pois se baseiam no extrativismo, que é a busca pelos recursos oferecidos pela natureza, sejam de origem animal (pesca), vegetal (madeira) ou mineral (ouro), etc. O extrativismo passou a constituir um tipo de indústria a partir da Revolução Industrial, devido à mecanização e à produção em grande escala.

As indústrias fabris em sentido diversificado, que agregam, embalam, empacotam, purificam ou processam as matérias-primas dos produtores primários, normalmente se consideram parte desse setor, especialmente se a matéria-prima for inadequada para a venda, ou difícil de transportar a longas distâncias.

Segundo a nomenclatura econômica, o setor primário está dividido em seis atividades econômicas:

• Agricultura

• Pecuária

• Extrativismo vegetal

• Caça

• Pesca

• Mineração.

O setor secundário é aquele que transforma produtos naturais produzidos pelo setor primário em produtos de consumo, ou em máquinas industriais (produtos a serem

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utilizados por outros estabelecimentos do setor secundário). Geralmente apresenta porcentagens bastante relevantes nas sociedades desenvolvidas. É nesse setor que se pode dizer que a matéria-prima é transformada em um produto manufaturado. A indústria e a construção civil são, portanto, atividades desse setor. Ele é responsável por mobilizar grandes volumes de capital.

O setor terciário no contexto da economia envolve a comercialização de produtos em geral, e o oferecimento de serviços comerciais, pessoais ou comunitários, a terceiros.

Nesse setor há grande ocorrência de problemas, assim como a hipertrofia e a macrocefalia, que são nada mais que o crescimento desordenado, e conseqüente excesso de mão-de-obra. O setor terciário é, geralmente, a principal fonte de renda dos países desenvolvidos.

O setor terciário basicamente recebe as matérias do setor secundário e as distribui para o consumidor. Atualmente o setor terciário encontra-se extremamente diversificado.As sociedades mais antigas já conheciam algumas atividades, porém, com a intensa industrialização que nos últimos dois séculos vem ocorrendo praticamente no mundo inteiro, o setor terciário diversificou-se, tornando-se mais complexo. Esse é o setor da economia que mais vem crescendo nas últimas décadas. Os principais tipos de serviço desse setor são as indústrias de bens de serviços como os correios e os mais diversos bens públicos. Nesse setor terciário observam-se avanços tecnológicos e mudanças estruturais muito importantes. O seu ramo moderno, como o de cadeias de restaurantes, farmácias, supermercados, etc. requer uma mão-de-obra mais qualificada para o trabalho, o que dificulta o seu desenvolvimento muito rápido nas regiões mais pobres, carentes desse tipo de mão-de-obra. Tratando-se de setores com alta elasticidade-renda, por outro lado, verifica-se que o seu desenvolvimento ocorre primeiro nas regiões mais ricas. O setor terciário da economia envolve a comercialização de produtos em geral, e o oferecimento de serviços comerciais, pessoais ou comunitários a terceiros.

Outras formas de se classificar as indústrias Segundo a tecnologia podemos classificar as indústrias como:

Segundo a função, as indústrias podem ser:

• Germinativas – Quando geram o aparecimento deoutras indústrias. Como exemplo tem-se a indústriapetroquímica.

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• Indústrias de ponta – São as indústrias dinâmicas,que comandam a produção industrial, como, porexemplo, a indústria automobilística.

• Indústrias tradicionais – São empresas que aindaestão ligadas com a primeira Revolução Industrial.Geralmente são empresas familiares cujaadministração é feita por membros da família e vãopassando de uma geração para outra.

• Indústrias dinâmicas – A principal característicadessas indústrias é a grande utilização de tecnologia ecapital, e pouca força de trabalho. Estão ligadas como desenvolvimento mais recente da química e daeletrônica.

Linha de produção – Autopeças

Disponibilizar dez minutos da aula para orientar o grupo sobre o objetivo do vídeo, solicitando que anotem as dúvidas e informações importantes.

No fim da apresentação o educador deverá esclarecer possíveis dúvidas e expor quais as principais

Educador, não esqueça de providenciar o vídeo: Linha de Produção: Autopeças (FIESP-SENAI. Vídeos Série Linha de Produção: Autopeças (19') . São Paulo, 1992).

50 min

Passo 1 / Apresentação de vídeo

Nessa aula serão apresentadas as principais características de um trabalho em linha de produção, por meio da apresentação do vídeo Linha de Produção: Autopeças.

Segunda Aula

Se houver tempo, promova um debate com os jovens, procurando relacionar as indústrias e os produtos da região. É possível, dessa forma, detectar se a região se caracteriza como um pólo industrial ou como indústrias de atividades isoladas.

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características, aplicações, vantagens e desvantagens desse tipo de produção.

Uniforme e identificação O uniforme, mais do que uma vestimenta para o trabalho, é tido hoje como uma forma de comunicação que garante a identidade visual da empresa, seja pelos empresários ou por seus clientes.

A importância do uniforme vai além da comunicação visual. A relação custo/benefício no uso de uniformes é favorável tanto à empresa como para o funcionário, além, é claro de apresentar-se como sinônimo de higiene em alguns segmentos de mercado, de confiança e de unidade. Ele garante a rápida identificação do funcionário, diferenciando-o dos não-funcionários. Algumas empresas adotam, além das identificações no crachá, detalhes de símbolos e código de cores para identificar setores, cargos, entre outros.

Na indústria de transformação, o uniforme tem inclusive a função de garantir o conforto e a segurança do funcionário em situações de risco.

O uso do uniforme proporciona a auto-estima dos funcionários e a boa impressão do público externo em relação à imagem da empresa.

Equipamentos de Proteção Individual – EPI e Equipamentos de Proteção Coletiva – EPC

Sempre que possível deve-se aplicar medidas de proteção coletiva, isto é, que beneficiam a todos os trabalhadores, indistintamente, ou seja, devem ter

50 min


O objetivo dessa aula é conscientizar os jovens da importância do uso correto de EPIs e de uniformes como forma de identificação de funcionários.

Terceira Aula

Como sugestão, prepare fichas, com comentários pertinentes ao conteúdo do filme e, na medida em que o filme for apresentado, faça duas ou três breves paradas em momentos estratégicos, expondo os comentários previamente preparados. Esse procedimento torna a apresentação mais dinâmica, desde que bem administrada.

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prioridade, conforme determina a legislação que dispõe sobre segurança e medicina do trabalho.

Alguns exemplos de aplicação de EPCs:

• Sistema de exaustão para eliminação de gases,vapores ou poeiras contaminantes do local detrabalho.

• Enclausuramento, isto é, fechamento de máquinabarulhenta para livrar o ambiente do ruído excessivo.

• Comando bimanual, que mantém as mãos ocupadas,fora da zona de perigo, durante o ciclo de umamáquina.

• Cabo de segurança para conter equipamentossuspensos sujeitos a esforços, caso venham a sedesprender.

Os EPIs existem para proteger a saúde do trabalhador quando não for possível adotar medidas de segurança de ordem geral e devem ser testados e aprovados pela autoridade competente para comprovar sua eficácia.

O Ministério do Trabalho atesta a qualidade dos EPIs disponíveis no mercado pela emissão do Certificado de Aprovação (C.A.). O fornecimento e a comercialização de EPIs sem o C.A. é considerado crime e tanto o comerciante como o empregador ficam sujeitos às penalidades previstas em lei.

Existem EPIs para proteção de praticamente todas as partes do corpo. Alguns exemplos:

Cabeça e crânio – Capacete de segurança contra impactos, perfurações, ação dos agentes meteorológicos, etc.

Olhos – Óculos contra impactos, que evitam a cegueira total ou parcial e a conjuntivite. São utilizados em trabalhos onde existe o risco de impacto de estilhaços e cavacos.

Vias respiratórias – Protetor respiratório, que previne problemas pulmonares e das vias respiratórias, e deve ser utilizado em ambientes com poeiras, gases, vapores ou fumos nocivos.

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Face – Máscara de solda, que protege contra impactos de partículas, respingos de produtos químicos, radiação (infravermelha e ultravioleta) e ofuscamento. Deve ser utilizada nas operações de solda.

Ouvidos – Concha, que previne contra a surdez, o cansaço, a irritação e outros problemas psicológicos. Deve ser usada sempre que o ambiente apresentar níveis de ruído superiores aos aceitáveis, de acordo com a norma regulamentadora.

Mãos e braços – Luvas, que evitam problemas de pele, choque elétrico, queimaduras, cortes e raspões e devem ser usadas em trabalhos com solda elétrica, produtos químicos, materiais cortantes, ásperos, pesados e quentes.

Pernas e pés – Botas de borracha, que proporcionam isolamento contra eletricidade e umidade. Devem ser utilizadas em ambientes úmidos e em trabalhos que exigem contato com produtos químicos.

Tronco – Aventais de couro, que protegem de impactos, respingos de produtos químicos, choque elétrico, queimaduras e cortes. Devem ser usados em trabalhos de soldagem elétrica, oxiacetilênica, corte a quente, etc.

Tabela 1 – Exemplos de EPIs.

Nas indústrias é comum a movimentação de cargas por meio de pontes rolantes, empilhadeiras, guindastes, talhas e outros dispositivos e equipamentos para içamento e movimentação. Nessas áreas, além do uso dos EPCs, identificando, isolando e sinalizando as áreas de risco, é obrigatório o uso dos EPIs, seja pelos funcionário que trabalham no local ou pelos transeuntes.

Educador, é necessário que tenha em mãos alguns EPIs para demonstração e manuseio dos jovens, bem como uma visita rápida por algum setor da empresa para a verificação do uso do EPC.

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Procedimentos em caso de acidentes e incêndios Primeiros socorros são o conjunto de medidas prestadas por pessoa leiga a um acidentado ou a alguém acometido de mal súbito (desmaio, infarto, crise epiléptica, etc.) no local do acidente, antes que chegue a assistência qualificada.

Os princípios básicos dos primeiros socorros são:

• salvar e manter a vida;

• evitar lesões adicionais ou agravamento das jáexistentes;

• providenciar socorro qualificado.

O que fazer no caso de uma emergência?

• A avaliação do local para verificar se oferece perigoadicional à vítima e aos demais; isolar e proteger olocal do acidente.

• A avaliação da vítima depende de ela estar conscienteou inconsciente. A vítima inconsciente requer muitomais cuidado e atenção, pois não pode fornecerinformações sobre seu estado.

Sinais vitais e sinais de apoio

• Pulsação – Pode ser sentida pelo tato.

• Respiração – Verificar se a vítima está respirando,colocando próximo ao seu nariz um espelho ouqualquer pedaço de metal polido, que deve ficarembaçado.

• Temperatura – Compare o calor do seu corpo com oda vítima.

• Estado das pupilas – Insensibilidade da pupila à luz ésinal de inconsciência, estado de choque, etc.

50 min


O objetivo dessa aula é apresentar aos jovens os procedimentos básicos para o caso de acidentes, desacionamentos elétricos, princípios de incêndio e abandono de prédio.

Quarta Aula

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• Sensibilidade – Os músculos, quando estimulados,reagem com movimentos de contração. Se isso nãoocorrer é sinal de inconsciência.

Queimadura

• Se a queimadura for grave, a vítima deve serencaminhada imediatamente para socorro médico.

• Se a queimadura for superficial e de pequenaextensão, deve ser coberta com um pano limpo emacio, depois de lavada com água ou soro fisiológico,com cuidado para não furar bolhas que tenham seformado. Deve-se dar à vítima bastante líquido se elaestiver consciente (chá, água, refrigerantes, etc.)

Choque elétrico

É a descarga elétrica pode levar à morte, dependendo da intensidade da corrente elétrica (amperagem). Altera os batimentos cardíacos, além de provocar, em alguns casos, queimaduras.

Para que o socorrista também não venha a se tornar uma vítima, a primeira providência a tomar é identificar e desligar a fonte de energia elétrica. Caso isso não seja possível, deve afastar a vítima da fonte de energia elétrica, utilizando para tanto um material isolante (madeira seca, borracha, louça, vidro temperado, etc.).

Os primeiros socorros são prestados no próprio local do acidente pelo socorrista. As empresas têm capacitado, por meio de treinamentos, pessoas para atuarem como socorristas. Sempre que lhe for ofertada essa oportunidade não a desperdice, pois você pode garantir a vida de outras pessoas com conhecimento prévio das situações.

Mas há uma outra providência muito importante, que deve ser encaminhada ao mesmo tempo: a solicitação do socorro especializado.

O primeiro recurso a ser acionado é a Polícia Militar, que se encarrega de requisitar apoio do Corpo de Bombeiros ou pronto-socorro, quando necessário. Para todo o Brasil, o telefone é 190.

Ao comunicar a ocorrência, é muito importante dar informações corretas ou pedir que alguém o faça. As informações essenciais são: tipo de acidente, local exato do acidente (use pontos de referência para facilitar a localização), número de vítimas e os seus estados.

Incêndio

A NR-23, que trata de proteção contra incêndio, estabelece que todas as empresas devem possuir proteção contra incêndios, saídas de emergência em

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Faça uma demonstração para análise visual dos jovens com os tipos de extintores presentes na empresa, de preferência levando-os até o local onde eles se encontram. Caso o incêndio não seja extinto os procedimentos são:

• acionar o alarme;• chamar o corpo de bombeiros (telefone 193);

• desligar máquinas, aparelhos elétricos e bloquear entrada de energia;• abandonar a área imediatamente, de forma organizada, sem correrias;

• comunicar ao corpo de bombeiros em sua chegada, sobre a classe de incêndio (A, B, C ou D).

caso de incêndio, equipamentos para combater o fogo e pessoas treinadas no uso desses equipamentos.

Os cinco primeiros minutos são decisivos. Se o fogo não for dominado nesse prazo, a tendência é ele escapar do controle.

Toda empresa deve ter um plano de prevenção e combate a incêndios e um sistema de comunicação rápida para que sejam tomadas as providências de combate e evasão do prédio. Assim como deve organizar sua brigada de incêndios, com pessoas treinadas para atuarem na prevenção e no combate.

Abaixo os diferentes materiais combustíveis, suas classes e o tipo de extintor de incêndio adequado.

Classe Tipo de combustível Características Agente extintor

A

Incêndios envolvendo materiais sólidos que queimam em superfície e profundidade e deixam resíduos. Exemplo: madeira, papelão, tecidos, etc.

- Água - Espuma

B

Incêndios envolvendo materiais líquidos e gasosos, que queimam em superfície e não deixam resíduos (não há formação de brasas).

- Gás carbônico - Pó químico seco- Espuma

C

Incêndios envolvendo toda linha de materiais energizados, isto é, ligados (*) Exemplo: motores, equipamentos elétricos, etc.

- Gás carbônico - Pó químico seco

D

Incêndios envolvendo materiais pirofóricos, isto é, que se inflamam quando entram em contato com o ar. Exemplo: magnésio, titânio, zircônio, etc.

- Pó químico seco especial - Limalha de ferro- Grafite

Tabela 2 ( * ) Com a corrente desligada, este tipo de incêndio passa a ser combatido como se fosse de classe A ou B.

26

Como evitar acidentes e incêndios? É preciso ter a mentalidade prevencionista e o espírito de colaboração, porém algumas medidas básicas são necessárias, tais como:

• armazenamento adequado de material;

• organização e limpeza dos ambientes;

• manutenção adequada de instalações elétricas,máquinas e equipamentos.

No armazenamento, materiais inflamáveis devem ser guardados fora dos edifícios principais, em locais bem sinalizados, onde a proibição de fumar deve ser rigorosamente obedecida.

A organização e a limpeza, além de tornarem o ambiente de trabalho mais agradável, evitam que pessoas se acidentem e que o fogo se inicie e se propague.

As manutenções das instalações elétricas, máquinas e equipamentos vão garantir a segurança dos funcionários, pois estatisticamente, a falta de manutenção ocupa um dos primeiros lugares como fonte causadora de acidente e incêndio.

Deve-se projetar adequadamente e receber manutenção constante, substituindo fios e componentes desgastados, evitando improvisações ou “gambiarras”; equipamentos e máquinas devem receber manutenção e lubrificação periódicas, para evitar o aquecimento que gera calor, colocando em risco o ambiente de trabalho; a realização de serviços na área somente deve ficar a cargo de pessoas capacitadas.

Procedimentos corporais para trabalhos Nos sistemas de manufatura, alguns fatores influenciam a maneira de o operador realizar suas atividades, economizando movimentos e evitando doenças profissionais; dentre eles estão o posto de trabalho, a

50 min


O objetivo dessa aula é proporcionar aos jovens condições para evitar acidentes e incêndios, além de se deslocarem com segurança, obedecendo às normas e procedimentos para deslocamentos internos.

Quinta Aula

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organização do trabalho, o leiaute, a geometria do produto e a forma de treinamento dos funcionários.

Análises são feitas por profissionais qualificados em métodos e processos para definir o que é mais adequado ao operário e que permite economia de tempo.

Dentre esses fatores são analisados:

• o uso das mãos (movimentos, alcance, sincronismo, repetição, entre outros);

• o arranjo do posto de trabalho (ferramentas, materiais, iluminação, entre outros);

• a organização do posto deve permitir o trabalho de pé,alternado com o trabalho sentado, sendo que nestecaso, cada trabalhador deve dispor de uma cadeiraque possibilite uma boa postura;

• sempre que possível, as mãos devem ser substituídaspor dispositivos, gabaritos ou mecanismos acionadospor pedal.

A Norma Regulamentadora – NR 17, do Ministério do Trabalho, trata dos riscos e agentes ergonômicos que podem vir a causar doenças e lesões no trabalhador devido à falta de equilíbrio entre o homem e o seu ambiente de trabalho.

Esses agentes presentes nos ambientes de trabalho geralmente estão relacionados à:

• exigência de esforço físico intenso;

• levantamento e transporte manual de peso;

• postura inadequada no exercício das atividades;

• exigências rigorosas de produtividade;

• jornadas de trabalho prolongadas ou em turnos;

• atividades monótonas ou repetitivas, etc.

Movimentos repetitivos dos dedos, das mãos, dos pés, da cabeça e do tronco produzem monotonia muscular e levam ao desenvolvimento de doenças inflamatórias, curáveis em estágios iniciais, chamadas de lesões por esforços repetitivos – LER. Dentre elas estão a bursite (inflamação da bursa), a miosite (inflamação de músculo), a tendinite (inflamação dos tendões) e a tenossinovite (inflamação dos tendões e das articulações).

Prevenção é a melhor ação contra os males provocados pelos agentes ergonômicos. Rodízios e descansos constantes, exercícios compensatórios freqüentes para trabalhos repetitivos, exames médicos periódicos, evitar esforços superiores a 25 kg para homens e 12 kg para mulheres, postura correta sentado, em pé, ou carregando

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e levantando peso, buscando sempre manter a coluna ereta e depositando o peso nas pernas e braços.

Sinalização e saída de emergência Saída de emergência, rota de saída ou saída são caminhos contínuos, devidamente protegidos, proporcionados por portas, corredores, halls, passagens externas, balcões, vestíbulos, escadas, rampas ou outros dispositivos de saída ou combinações destes, a serem percorridos pelo usuário, em caso de um incêndio, de qualquer ponto da edificação até atingir a via pública ou espaço aberto, protegido do incêndio, em comunicação com o logradouro.

A sinalização de saída de emergência deve indicar todas as mudanças de direção, saídas, escadas, atentando para:

Sinalização de porta de saída de emergência – Deve ser localizada imediatamente acima da porta, no máximo a 0,1 m da verga, ou diretamente na folha da porta centralizada a uma altura de 1,8 m medida do piso à base da sinalização.

Sinalização de orientação da rota de saída – Deve ser localizada de modo que a distância de percurso de qualquer ponto da rota de saída até a sinalização seja de, no máximo, 15 m. A sinalização deve ser instalada a 1,80 m medido do piso à sua base.

A mensagem escrita “saída” deve ser sempre grafada no idioma português.

A abertura da porta em escada não deve obstruir a visualização de qualquer sinalização.

Sinalização complementar – A sinalização complemen-tar de rotas de saída é facultativa e, quando utilizada, deve ser aplicada sobre o piso acabado ou sobre as paredes de corredores e escadas.

Os símbolos básicos de sinalização de orientação e salvamento são:

É necessário demonstrar aos jovens a forma correta de levantar e baixar uma caixa, flexionando as pernas e mantendo a coluna ereta.

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Código Símbolo Significado Forma e cor Aplicação

S1 Indicação do sentido

(esquerda ou direita) de uma saída de emergência,

especialmente para ser fixado em colunas

Dimensões mínimas: L = 1,5 H.

S2 Indicação do sentido

(esquerda ou direita) de uma

saída de emergência. Dimensões mínimas:

L = 2,0 H

S3 Indicação de uma saída

de emergência a ser afixada acima da porta,

para indicar o seu acesso

S4

S5

S6

S7

Saída de emergência

Símbolo: retangular Fundo: verde Pictograma: fotoluminescente

a) Indicação do sentidodo acesso a uma saída que não esteja aparente. b) Indicação do sentidode uma saída por rampas. c) Indicação do sentidoda saída na direção vertical (subindo ou descendo). Nota: A seta indicativa deve ser posicionada de acordo com o sentido a ser sinalizado.

S8

S9

S10

S11

Escada de emergência

Símbolo: retangular Fundo: verde Pictograma: fotoluminescente.

Indicação do sentido de fuga no interior das escadas Indica direita ou esquerda, descendo ou subindo O desenho indicativo deve ser posicionado de acordo com o sentido a ser sinalizado

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S12

S13

S14


Símbolo: retangular Fundo: verde Mensagem “SAÍDA” ou Mensagem “SAÍDA” e ou pictograma e ou seta direcional: fotoluminescente, com altura de letra sempre > 50 mm

- Indicação da saída de emergência, com ou sem complementação do pictograma fotoluminescente (seta ou imagem, ou ambos).

S15

S16


Símbolo: retangular Fundo: verde Mensagem “SAÍDA”: fotoluminescente, com altura de letra sempre > 50 mm

- Indicação da saída de emergência com rampas para deficientes, utilizada como complementação do pictograma fotolu-minescente (seta ou imagem, ou ambos).

Tabela 3

Ética profissional Você pode perguntar a si mesmo:

• Estou sendo bom profissional?

• Estou agindo adequadamente?

• Realizo corretamente minha atividade?

Um bom profissional deve saber que há uma série de atitudes que não estão descritas nos códigos de todas as profissões, mas que são comuns a todas as atividades que uma pessoa pode exercer.

Atitudes de generosidade e cooperação no trabalho em equipe, postura pró-ativa, ou seja, não ficar restrito apenas às tarefas que lhe foram dadas, mas contribuir para o engrandecimento do trabalho, mesmo que ele seja temporário.

50 min


Nessa aula serão apresentados conceitos para que o jovem compreenda a importância da realização do trabalho pautado em referências éticas de conduta e postura profissional.

Sexta Aula

31

As oportunidades de trabalho surgem inesperadamente; deve-se estar atento e receptivo, procurando ser um pouco melhor a cada dia, seja qual for sua atividade profissional.

Porém, mesmo que não surja outro trabalho, nada foi perdido e deve-se ter a certeza de que assim a vida será mais feliz, gostando do que se faz, e continuar melhorando, aprendendo e experimentando alternativas.

São essas ações que garantem o que se chama de empregabilidade: a capacidade de ser um profissional que qualquer patrão gostaria de ter entre seus empregados, um colaborador.

Ser um profissional eticamente bom vai além de zelar pela empregabilidade. É também responsabilidade do trabalhador zelar pela segurança patrimonial e pelos bens pessoais, ou seja, os bens que lhe são atribuídos no âmbito do trabalho devem ser utilizados de forma correta, protegidos e cuidados, livrando-os do perigo, seja ele de roubo, acidente, incêndio, entre outros.

Nas empresas são adotados procedimentos, por meio de normas técnicas e contratação de efetivos com a finalidade de manter a operação da empresa, proteger seu patrimônio e garantir a segurança de pessoas ou da produção de uma empresa.

Educador, reproduza e distribua o quadro com o código de ética profissional para os jovens.

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Código de ética profissional

O código apresenta a seguinte orientação:

• Julgue-se igual ao seu colega, independentemente de seu nível cultural ouprofissional.

• Forneça sempre ajuda aos colegas.

• Saiba receber orientações de trabalho de colegas ou superiores.

• Troque idéias com os companheiros, sempre que houver necessidade.

• Mantenha o local de trabalho sempre em ordem e em condições de uso.

• Quando não souber fazer, não faça, peça ajuda.

• Informe aos colegas os riscos de acidentes do trabalho.

• Dê idéias para solucionar problemas de trabalho, não se preocupando se serãoaceitas ou não.

• Transmita princípios morais no ambiente de trabalho.

• Ajude, opine, mas com discrição. Respeite as confidências dos colegas.

• Seja responsável e cumpra as suas obrigações.

• Faça crítica e concorde somente com crítica construtiva.

• Opine sempre educadamente quando algo estiver errado, sem medo derepreensão.

• Seja honesto com a fábrica, com os colegas, com os superiores e consigo mesmo.

• Mude de opinião quando perceber que está errado.

• Seja pontual nos horários de trabalho e compromissos.

• Respeite a opinião dos colegas.

• Faça sempre o trabalho certo.

• Atualize-se na sua profissão constantemente.

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34

O educador deverá orientar antecipadamente os jovens sobre a forma de elaboração do painel e solicitar que tragam os materiais necessários para a sua composição.

50 min

Passo 1 / Avaliação

Nessa aula será realizada a avaliação por meio de um painel que contemple os conteúdos abordados.

Sétima Aula

Salientar também que o painel será objeto de avaliação deste capítulo.

O painel deverá evidenciar as características gerais da indústria mecânica de manufatura e dos padrões de organização e segurança do trabalho nas áreas de produção e montagem.

Os jovens deverão também relacionar e discutir dez procedimentos-posturas para trabalhar em área de produção-montagem.

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36

Serão apresentados os objetivos da traçagem e da operação de serramento manual, sua finalidade nos processos de operações mecânicas de usinagem, os principais instrumentos, ferramentas e materiais utilizados para sua realização.

Reconhecer a importância da traçagem antecedendo as operações de usinagem;

Identificar os principais instrumentos utilizados nas operações de traçagem;

Selecionar os instrumentos de traçagem em função do rigor do traçado;

Identificar os materiais auxiliares para a operação de traçagem;

Compreender as etapas para a realização dos diversos tipos de traçados;

Compreender a importância da operação de serrar manualmente com etapa depré-usinagem;

Identificar as ferramentas empregadas na operação de serrar;

Selecionar as lâminas de serra em função do material;

Aplicar procedimentos de segurança na operação de serrar manualmente.

2 Técnicas de Traçagem e Serramento Manual

Objetivos

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38

Traçagem Muitas das peças que serão submetidas a processos de usinagem são antecedidas pela operação de traçagem, ou seja, o mecânico precisa realizar um traçado em uma ou mais faces da peça, para localizar, com precisão e rigor, rebaixos, ranhuras, furos, recortes, planos ou outras superfícies que definirão a geometria da peça, em conformidade com o desenho ou projeto.

Traçar é uma operação que requer boa interpretação de desenho e habilidade, porém facilmente adquiridas por meio de exercícios práticos. Para essa operação são utilizados diversos tipos de instrumentos.

Na operação de traçagem são empregados alguns instrumentos e materiais necessários à sua realização. São vários os instrumentos: desempeno, escala, graminho, riscador, régua de traçar, suta, compasso, esquadro, punção, martelo e calibrador -traçador de alturas.

Instrumentos para traçagem

Na operação de traçagem são empregados alguns instrumentos e materiais necessários à sua realização. São vários os instrumentos: desempeno, escala, graminho, riscador, régua de traçar, suta, compasso, esquadro, punção, martelo e calibrador-traçador de alturas.

Régua de traçar: É fabricada em aço-carbono, sem escala, com faces planas e paralelas e com uma das bordas biselada, para guiar o riscador.

40 min


Primeira Aula Nessa aula serão apresentados os objetivos da traçagem e sua finalidade nos processos de operações mecânicas de usinagem, bem como os principais instrumentos e materiais utilizados para sua realização.

Fig. 1 - Régua de traçar.

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Riscador: Fabricado com aço-carbono, possui a ponta temperada ou em metal duro afilada com um ângulo de 15º. Os desempenos são fabricados em ferro fundido ou em granito com dimensões variáveis em função do porte das peças a traçar e controlar.

Calibrador-traçador de alturas: Instrumento de precisão utilizado na traçagem.

Para a realização de traçados de arcos e circunferências utilizamos o compasso com pontas secas.

Fig. 2 - Riscador.

Fig. 3 - Calibrador-traçador de alturas.

Fig. 4 - Compasso com pontas secas.

40

Ainda, auxiliando a traçagem, fazemos uso do esquadro e da suta.

Para a marcação de furos e de perfis de peças forjadas, utilizamos o martelo e o punção de bico.

Fig. 5 - Esquadro.

Fig. 6 - Suta.

Fig. 7 – Martelo.

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Materiais auxiliares Os materiais ou peças pré-usinadas não garantem a nitidez no traçado. Assim, para melhor visualização do traçado, as superfícies das peças devem ser pintadas com soluções corantes, que variam em função da superfície do material e do controle do traçado.

A seguir apresentamos uma tabela com os corantes e sua aplicação.

Substância Composição Superfícies Traçado

Verniz Goma-laca, álcool, anilina Lisas ou polidas Rigoroso

Solução de alvaiade Alvaiade, água ou álcool Em bruto Sem rigor

Gesso diluído Gesso, água, cola comum de madeira, óleo de

linhaça, secante Em bruto Sem rigor

Gesso seco Gesso comum (giz) Em bruto Pouco rigoroso

Tinta Já preparada no comércio Lisas Rigoroso

Tinta negra especial Já preparada no comércio De metais claros Qualquer

Tabela 1

Educador, é necessário que tenha em mãos os instrumentos para demonstração e manuseio pelos jovens.

Fig. 8 – Punção de bico.

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Traçar retas – Processo de execução 1 Pintar a face da peça com a tintura específica,

observando se a peça está livre de gorduras.

2 Marcar, com o auxilio de uma escala, os pontos de referência para o traçado das retas.

3 Trace com o riscador as retas, fazendo-as passar pelos pontos marcados.

4 Para a traçagem de retas perpendiculares, apoiar a base do esquadro na face de referência.

5 Para a traçagem de retas oblíquas deve-se utilizar a suta.

Quando necessária a confirmação do traçado para melhor visualização e também na traçagem de peças de ferro fundido, os traços devem ser ponteados com punção de bico, conforme a figura abaixo.

Orientar os jovens no sentido de que os traços devem ser finos, nítidos e feitos de uma só vez, ou seja, sem voltar ou repassar o traçado.

50 min


Nessa aula serão apresentados os processos para traçagem.

Segunda Aula

Fig. 9

43

Quando se trata de traçados mais rigorosos essa operação deve ser realizada com o auxílio do calibrador-traçador de altura.

Traçar retas de maior precisão – Processo de execução

1 Pintar as faces que serão traçadas.

2 Posicionar a peça sobre o desempeno de traçagem, apoiando em uma face de referência.

3 Preparar o calibrador-traçador da seguinte maneira:

No caso de traçagem de chapas ou peças grandes, elas devem ser apoiadas em uma cantoneira, ou em dispositivos magnéticos apropriados para esse tipo de tarefa. Há casos em que, em função da geometria da peça, devemos fazer uso de calços e macacos especiais.

Fig. 10

Fig. 11

44

a) Soltar o parafuso de fixação do cursor e fazê-lodescer suavemente até que a ponta do riscadortoque suavemente no desempeno.

b) Zerar o nônio tendo como referência o zero da escalafixa, movimentando a escala fixa e travando-a nessaposição.

c) Ajustar o traçador na dimensão desejada.

4 Posicionar o traçador para a realização do traçado.

5 Apoiar a peça, a partir da face de referência, sobre o desempeno.

6 Executar o traçado, movimentando suave, porém firmemente, o calibrador

Traçar arcos – Processo de execução

1 Pintar a face da peça com a tintura específica.

2 Marcar, com o auxilio de uma escala ou do traçador de alturas, os pontos de referência para o traçado dos arcos.

3 Puncionar levemente no centro do arco ao da circunferência para melhor apoio do compassso.

4 Traçar, com movimento único e vigoroso, o traçado do arco, girando o compasso num único sentido.

Fig. 12

45

Serrar manualmente Quando for preciso cortar materiais de grande volume em pedaços menores destinados ou como preparação à usinagem, a operação indicada é o serramento, utilizando a serra como ferramenta e podendo ser realizada manualmente ou com o auxílio de máquinas.

50 min


Nessa aula serão apresentados os objetivos da operação de serramento manual e sua finalidade nos processos de preparação para operações mecânicas de usinagem, bem como as principais ferramentas utilizadas para sua execução.

Terceira Aula

Fig. 13

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Arco de serra Feito geralmente de aço-carbono, podendo ser inteiriço ou com mecanismo regulável para variados tamanhos de serra. Apresenta também dois suportes de fixação da serra: um fixo e outro móvel, sendo que o móvel é constituído por um pino, um esticador e uma borboleta esticadora.

Cabo Feito em madeira, plástico rígido ou de alumínio, com empunhadura adequada.

Lâmina de serra Feita de aço rápido ou aço-carbono temperado é estreita e fina, com dentes em uma das bordas. Deve ser usada com cuidado, pois se quebra facilmente ao sofrer esforços de dobramento ou torção.

Fig. 15

Fig. 14

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A seguir serão apresentadas as características das lâminas de serra para operações manuais que devem ser observadas quando da seleção das lâminas.

Material das lâminas Aço rápido (rígidas e flexíveis) ou aço alto carbono (rígidas).

Número de dentes 14, 18, 24 e 32 por polegada.

Formato e dimensões Lâminas com 8, 10 ou 12" de comprimento por l/2" de largura.

Espessura do material Até 20mm (3/4") De 20mm a

40mm (de 3/4"a 1 1/2")

De 40mm a 90mm (de 1 1/2" a

3 1/2")

Acima de 90mm, acima de 3 1/2") Material

Número de dentes por polegadas

Golpes por

minuto

Aços ao níquel 14 10 6 4 70 a 85 Aços comuns Aços inoxidáveis Aços rápidos Aços tipos RCC

14 10 6 4 75 a 90

Perfilados tubos 14 - - - 75 a 90 Ferro fundido 14 10 6 4 90 a 115 Bronze/Cobre 14 10 6 4 95 a 135 Alumínio/Latão 14 10 6 4 100 a 140

Tabela 2

Para garantir a conservação das lâminas, alguns cuidados devem ser tomados tais como: ao se tensionar a lâmina de serra no arco, usar apenas as mãos e nunca apertar com ferramentas e evitar utilizar lâmina de serra com dentes quebrados.

Nessa aula serão apresentadas as etapas da operação de serramento manual e os cuidados para sua execução.

Quarta Aula

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Serramento manual – Processo de execução 1 Marcar, por meio de traçagem, as dimensões no

material a ser cortado. 2 Fixar a peça na morsa ou apoiá-la firmemente em

local rígido. 3 Selecionar a lâmina de serra em função do material e

de sua espessura. 4 Fixar a lâmina no arco, observando o sentido dos

dentes de acordo com o avanço do corte.

Fig. 16

5 Serrar, mantendo o ritmo de aproximadamente 60 golpes por minuto e pressionando a serra somente durante o avanço, fazendo a serra retornar livremente sobre o material.

6 Usar todo o comprimento da serra, movimentando somente os braços e não jogando o corpo sobre a peça.

7 Ao aproximar-se do final da operação, diminuir a velocidade e a pressão sobre a serra, evitando acidentes e a quebra da lâmina.

50 min

Passo 1 / Aula teórico - demonstrativa

Fig. 17

49

Traçar retas no plano com régua e riscador 1 Selecionar o material a ser traçado, verificando a

inexistência de rebarbas e oleosidade no material.

2 Preparar: desempeno, escala, régua e riscador.

3 Pintar a área a ser traçada.

4 Marcar as dimensões com o uso da escala e traçar as retas com o auxílio da régua e do riscador.

Traçar retas no plano com esquadro, suta e riscador

1 Selecionar o material a ser traçado, verificando a inexistência de rebarbas e oleosidade no material.

2 Preparar: desempeno, escala, esquadro, suta e riscador.

Para essa operação é necessário que a peça possua um lado, de preferência já usinado, para servir de referência e apoio para o esquadro e a suta.

Observar a inclinação do riscador para garantir um traçado nítido e preciso.

50 min


Nessa aula serão apresentadas as demonstrações dos procedimentos de traçagem de retas, com a utilização de régua, escala, riscador, esquadro, suta e compasso.

Quinta Aula

No caso de ser necessário serrar materiais muito compridos ou cortes profundos, existe em todos os modelos de arco de serra um dispositivo que permite girar a lâmina num ângulo de 90º.

50

3 Pintar a área a ser traçada. 4 Marcar as dimensões com o uso da escala e traçar as

retas perpendiculares e paralelas com o auxílio do esquadro e do riscador.

5 Marcar as dimensões com o uso da escala e traçar as retas oblíquas e paralelas com o auxílio da suta e do riscador.

Traçar arcos e circunferências no plano com compasso


2 Preparar: desempeno, escala, e compasso.


4 Obter o centro do arco ou circunferência por meio do cruzamento de retas paralelas conforme processos acima.

5 Puncionar levemente o centro do arco para apoiar uma das pontas do compasso.

6 Abrir o compasso na dimensão desejada com o auxílio da escala.

7 Traçar o arco ou circunferência, girando o compasso num único sentido, sem voltar e sem sobrepor o traçado.

Nessa aula serão apresentadas as demonstrações dos procedimentos de traçagem de retas, com a utilização de cailbrador traçador de alturas.

Sexta Aula

Educador, avalie o processo de execução, fazendo as correções e ajustes necessários, proporcionando uma recuperação imediata do jovem.

Observar a inclinação do riscador para garantir um traçado nítido e preciso.

51

Traçar retas no plano com calibrador-traçador de alturas


2 Preparar: desempeno, calibrador-traçador e calço de apoio.


4 Apoiar a peça a ser traçada no desempeno, pressionando-a contra o calço de apoio, garantindo o paralelismo no traçado.

1 Referenciar o riscador e zerar a escala travando-a por meio do parafuso da escala.

2 Selecionar a dimensão, regulando a precisão pela escala do nônio.

3 Efetuar o traçado, segurando a peça apoiada no calço, com um movimento firme e decisivo.

Para essa operação é necessário que a peça possua um lado, de preferência já usinado, para servir de referência e apoio no desempeno.

50 min


Fig. 18

52

Serrar material metálico e material fino 1 Preparar o arco-de-serra, fixando a lâmina de serra e

verificando a tensão adequada da lâmina.

2 Preparar o material a ser serrado, traçando-o previamente e fixando-o na morsa e deixando longe o suficiente dos mordentes para proporcionar o serramento.

3 Executar o serramento, observando o traçado e diminuindo a pressão e velocidade de corte ao aproximar-se do final.

No caso do serramento de materiais finos, como chapas de diferentes materiais, é necessário que seja montado um “sanduíche” com a chapa, tendo como materiais auxiliares dois calços de madeira. Assim o conjunto da chapa entre os calços é fixado na morsa, facilitando a operação de serramento, evitando vibrações indesejáveis, bem como empenamento e deformações na chapa.

O material fixado muito “fora” do mordente pode ocasionar vibrações indesejáveis no serramento.

50 min


Nessa aula serão apresentadas as demonstrações dos procedimentos das operações de serrar material e serrar material fino.

Sétima Aula


Observar que uma fina camada de óleo sob o calibrador-traçador facilita o deslizamento do mesmo sobre o desempeno.

53

Educador, não se esqueça de providenciar cópias da avaliação para todos os jovens e de agendar a data da realização, com antecedência, junto com os jovens.

Nessa aula será realizada a avaliação teórica referente aos processos de traçagem e serramento manual.

Oitava Aula


54

PROJETO ESCOLA FORMARE

CURSO: .........................................................................................................................

ÁREA DO CONHECIMENTO: Ajustagem e Produção Mecânica I

Nome .............................................................................................Data: ....../....../ ......

Avaliação Teórica 1

1 Qual a função da traçagem nos processos de fabricação mecânica?

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

2 Associe a coluna A (traçados) com a coluna B (instrumentos).

Coluna A Coluna B a) ( ) Traçagem de linhas paralelasb) ( ) Traçagem de arcos.c) ( ) Traçagem de linhas oblíquas.d) ( ) Traçagem de linhas perpendiculares

1 Compasso2 Esquadro3 Calibrador-traçador de alturas4 Suta5 Punção

3 Como deve ser o traçado?

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

55

4 Quando é recomendado o emprego da operação de serramento manual?

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

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5 Quais os fatores que influenciam na escolha da lâmina de serra?

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6 Quais são os cuidados necessários para um correto serramento manual?

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56

As máquinas operatrizes, a automatização e a automação das técnicas de usinagem trouxeram a garantia de qualidade e produtividade nos processos de fabricação, porém, nem mesmo todo o avanço tecnológico foi suficiente para aposentar a velha lima dos processos de usinagem.

As operações manuais foram e continuam sendo necessárias na indústria mecânica. Sempre será preciso um ajuste mais especializado numa região ou detalhe da peça, ou máquina em que não é viável a utilização de um instrumento para realizá-lo, bem como as operações de esmerilhamento que visam ao desbaste de superfícies por meio da abrasão, principalmente nos processos de reafiação de ferramentas.

Assim, é necessário que o profissional conheça as tecnologias específicas aplicadas nesses processos e os detalhes da técnica para adquirir a habilidade indispensável para sua aplicação nas diversas circunstâncias do mundo da mecânica.

Reconhecer a importância do processo de limagem;

Identificar tipos de limas e os instrumentos utilizados para verificação de planeza,perpendicularidade e paralelismo de superfícies limadas;

Selecionar a lima mais adequada em função da operação a ser realizada;

Identificar tipos de esmerilhadoras, suas partes e sua aplicação;

Reconhecer as especificações de rebolos;

Compreender a importância dos procedimentos de segurança nas operações deesmerilhamento, bem como nos processos de preparação de máquinas e derebolos.

Objetivos

3 Técnicas de Ajuste com Lima e Rebolo

57

58

Ajustagem com lima A utilização de máquinas-ferramentas nos processos de usinagem, tendo em vista a garantia da qualidade e os altos índices de produtividade na fabricação de peças, não substitui a necessidade do emprego de operações manuais em situações onde a máquina não pode ser usada. Uma dessas operações é a limagem, utilizada no ajuste de peças, na reparação de máquinas, para o ajuste de gabaritos, chapelonas, matrizes, guias e chavetas.

Trata-se de desbastar ou dar acabamento, por meio de uma ferramenta manual chamada lima. Nesse processo é possível produzir superfícies planas, côncavas e convexas com um determinado grau de exatidão, verificado e controlado por meio de réguas e dispositivos especiais de verificação.

Limas – Tipos e classificação Limas são ferramentas usadas para desbastar ou dar acabamento em peças de materiais metálicos e não metálicos, podendo ser operadas manualmente ou por máquinas limadoras.

Elas podem ser classificadas em três grandes grupos: abrasivas, diamantadas e metálicas.

As limas metálicas são as mais comuns, utilizadas em larga escala na indústria mecânica. São fabricadas com aço-carbono temperado e suas faces apresentam dentes cortantes chamados de picado.

50 min


Nessa aula será apresentada a importância da ajustagem mecânica por meio do processo de limagem, os tipos de limas, suas características e classificação, bem como os instrumentos de verificação e controle empregados no processo de limagem.

Primeira Aula

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As limas abrasivas são fabricadas com grãos abrasivos de óxido de alumínio ou de carbeto de silício.

São utilizadas para trabalhar materiais metálicos como o ferro, o bronze, o alumínio, o latão, entre outros e, materiais não metálicos, como o mármore, o vidro e a borracha.

Geralmente são produzidas em grãos de tamanho fino, médio ou grosso. Seu comprimento varia entre 100 e 150 mm e o formato entre quadrado, triangular, redondo e meia-cana.

Limas diamantadas são utilizadas para trabalhar metal duro, pedra, vidro, materiais cerâmicos e aços tratados termicamente. Possuem o corpo recoberto com diamante

Fig. 1

Fig. 2

60

sintético, um material duríssimo, fixado por meio de aglutinantes.

As limas são usadas, na maioria das vezes, manualmente e, nesse caso, apresentam um cabo que pode ser de madeira ou outro material. A seguir, o exemplo de uma lima e o nome das partes que a constituem.

Fig. 4

A lima pode ser classificada por várias características. Essas informações estão resumidas no quadro a seguir:

Classificação Tipo Aplicações Superfícies planas Superfícies planas internas em ângulo reto ou obtuso Superfícies planas em ângulo reto, rasgos internos e externos

Quanto ao formato

Superfícies côncavas, pequenos raios

Fig. 3

61

Superfícies côncavas e planas

Superfícies em ângulo agudo maior que 60º

Superfícies em ângulo agudo menor que 60º

Materiais metálicos não ferrosos (alumínio, chumbo)

Quanto à inclinação do picado Materiais metálicos ferrosos (aços,

ferro fundido)

Desbaste (mais que 0,2 mm)

Quanto à quantidade ou espaçamento dos dentes Acabamento

(menos que 0,2mm)

Quanto ao comprimento Entre 4 e 12 polegadas (100 a 300 mm)

Variável, dependendo do tamanho da superfície a ser limada

Tabela 1

Limas especiais

Limas agulhas são fabricadas totalmente em aço, são pequenas e usadas em trabalhos especiais como a limagem de furos de pequeno diâmetro, ranhuras, detalhes e acabamentos de cantos vivos, bem como em outras superfícies que requerem rigorosa exatidão.

Elas apresentam a mesma classificação das limas comuns quanto ao picado e ao formato.

Educador, tenha disponível algumas limas de diferentes formatos picados e vários tamanhos para demonstrar aos jovens e para que eles possam manuseá-las.

62

Fig. 5

Limas rotativas ou limas fresas são aquelas utilizadas em operações de ajustagem, rebarbamento e polimento, muito freqüentes em ferramentarias e matrizarias de indústrias que fabricam moldes com cavidades e superfícies irregulares. Os dentes cortantes dessas ferramentas são semelhantes aos das limas comuns.

Funcionam acopladas a um eixo flexível e são acionadas por um pequeno motor elétrico ou pneumático. A seguir, alguns formatos dessas limas:

Instrumentos de verificação e controle

São utilizados vários instrumentos para a verificação e controle das superfícies limadas. Para a verificação da planeza são usados a régua de controle e o relógio comparador; para controlar a perpendicularidade entre as

Fig. 6

63

superfícies são usados os esquadros, e para o controle do paralelismo utiliza-se do paquímetro ou do micrômetro, dependendo do grau de precisão.

As réguas de verificação são instrumentos confeccionados geralmente em ferro fundido ou aço-carbono temperado e retificado, proporcionando um fio lapidado que lhe garante a retitude necessária para o controle de outras peças. Essa verificação consiste em comparar a retitude da régua com a planeza obtida no limado, observando-se a passagem da luz entre a régua e a peça, sendo que, nesse caso, a régua deve ser maior do que a superfície a ser verificada.

A seguir, um exemplo de régua de controle:

No caso de peças com dimensões mais rigorosas é necessário o uso do relógio comparador.

Fig. 7

Fig. 8

64

Para o controle da perpendicularidade das superfícies limadas são utilizados esquadros, instrumentos de verificação em forma de ângulo reto, 90º, construídos de aço-carbono retificado, temperado, e com as superfícies de trabalho e fios lapidados.

A verificação é semelhante ao uso da régua de controle, consistindo em comparar a perpendicularidade do esquadro com a perpendicularidade obtida na peça, observando a passagem de luz entre o esquadro e a peça, assim é necessário que o comprimento da lâmina do esquadro seja maior que a superfície sob verificação.

Para o controle do paralelismo é utilizado, normalmente, o paquímetro, porém, no caso de peças com dimensõesmais rigorosas é necessário o uso do micrômetro e do relógio comparador.

Figs. 10 e 11

Educador, tenha disponíveis esses instrumentos para demonstrar aos jovens e para que eles possam manuseá-los.

Fig. 9

65

Esmerilhadoras – Tipos e nomenclatura Essas máquinas, também chamadas de moto esmeril ou esmerilhadeiras, são utilizadas para esmerilhar materiais, geralmente na afiação de ferramentas.

Suas partes são: um motor elétrico com um eixo, em cujas extremidades são fixados dois rebolos: um para desbaste e o outro para acabamento das ferramentas.

Normalmente, as esmerilhadoras se apresentam em dois modelos: de pedestal e de bancada.

Esmerilhadora de pedestal Utilizada em desbaste comum, normalmente em peças de maior porte, na preparação de gumes de ferramentas. A potência do motor elétrico varia de 735,5W ou 1cv (cavalo-vapor) até 2.942W ou 4cv. Sua rotação vai de 1.450 rpm a 1.750 rpm.

É composta por: pedestal, motor elétrico, proteção do rebolo, protetor visual e caixa para resfriamento.

O pedestal é de ferro fundido cinzento e serve de apoio para o motor elétrico que faz girar os dois rebolos, que são montados em cada uma das extremidades de seu eixo. A proteção do rebolo, também de ferro fundido, recolhe as fagulhas e pedaços do rebolo no caso de quebra. Há também um apoio para o material a ser esmerilhado. Possui regulagem linear e angular.

Importante! Manter uma folga de 1 a 2 mm, pois à medida que o rebolo diminui, é necessário manter essa regulagem, evitando a introdução de peças entre o rebolo e o apoio.

Existe ainda o protetor visual, feito de vidro para proteger o operador contra as fagulhas, e a caixa de resfriamentopara esfriar o material que está sendo esmerilhado.

50 min


Nessa aula serão estudados os tipos de esmerilhadoras, sua classificação, aplicação, a definição de rebolo e a forma de especificação.

Segunda Aula

66

Esmerilhadora de bancada Fabricada para ser fixada na bancada, tem seu motor variando entre 183,87W ou 1/4cv até 367,75W ou 1/2cv de potência. A rotação também pode variar entre 1.450 a 2.800 rpm. Por ser menos robusta, é utilizada para dar acabamento e afiar a área de corte de ferramentas.

Rebolos – Definição e especificação Rebolo é uma ferramenta abrasiva, formada por grãos abrasivos e ligados por um aglutinante ou liga. Possui

É desejável que, para esse momento, o educador leve os jovens até a oficina e faça uma apresentação rápida dos dois modelos de esmerilhadoras.

Fig. 12

Fig. 13

67

formas e dimensões definidas e trabalha montado ao eixo da máquina.

É utilizado em máquinas retificadoras e esmerilhadoras, em trabalhos de corte, desbaste, retificação, acabamento e afiação. Uma de suas principais vantagens é a característica de ser auto-afiável.

Especificação do rebolo1 As especificações dos rebolos são descritas abaixo:

Abrasivos – Codificação dos tipos usados nos rebolos

A Óxido de alumínio comum

AA Óxido de alumínio branco

DA Óxido de alumínio combinado

GA Óxido de alumínio intermediário

C Carboneto de silício cinza

GC Carboneto de silício verde

RC Carboneto de silício combinado

D Diamante

Granulação – Classe e código numérico para a granulação dos rebolos

Grosso Médio Fino Ultrafino

8 30 70 220

10 36 80 240

12 46 90 280

14 54 100 320

16 60 120 400

20 150 500

24 180 600Tabela 2

Dureza – Classe e código para a dureza dos rebolos

1Resposta Técnica produzida pelo Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas/SBRT -http://www.sbrt.ibict.br e elaborada pelo SENAI-RS, retirado da Internet: http://sbrt.ibict.br/upload/sbrt3102.pdf?PHPSESSID=651c58ce0b7af73d0b48701bc2a7f6d5, em 12/05/2007

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Muito mole E – F - G

Mole H – I – J

Média K - L – M – N – O

Dura P – Q – R

Muito dura S – T – U – V

Extra dura W – X – Y - Z Tabela 3

Estrutura – Classe e código numérico da estrutura dos rebolos

Fechada 1 – 2 – 3 - 4 Média 5 – 6 – 7 Aberta 8 – 9 – 10 Muito aberta 11 - 12

Tabela 4

Aglomerante – Código e tipos de aglomerantes dos rebolos

V Vitrificado S Silicato B Resinóide R Borracha M Metálico

Tabela 5

Exemplo de especificação de rebolo conforme dados acima para aço ao carbono

Rebolo A36 K6V

A – Abrasivo óxido de alumínio 36 – Granulação média K – Dureza média 6 – Estrutura média V – Aglomerante vitrificado

Educador, nesse momento, tenha disponível pelo menos um rebolo com rótulo para demonstrar aos jovens e para que eles possam manuseá-lo.

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Segurança do Operador Muitos acidentes acontecem na operação de esmerilhar devido ao fato de não serem observados alguns fatores importantes pelo operador, pois, quando tomados os devidos cuidados, a operação de remoção de material por esmerilhamento ou retificação é uma das mais seguras.

Recomendações:

• Escolher o rebolo apropriado para cada tipo detrabalho.

• Não esmerilhar alumínio, latão, cobre ou chumbo,borracha, madeira, PVC, plástico ou outrossemelhantes com rebolo impróprio ao aço, ferramentalou ferro, pois tais materiais penetram e se fixam nasuperfície dos rebolos, provocando superaquecimentopor falta de ventilação natural, o que pode ocasionar aexplosão do rebolo.

• Inspecionar cuidadosamente o rebolo requisitado,certificando-se de que ele está em perfeitascondições.

• Não instalar ou utilizar rebolo rachado, trincado,defeituoso, mal centrado, com orifíciosdemasiadamente justos ao eixo da máquina ou comfalta de forro entre as flanges e o rebolo, e entre o eixoe o rebolo.

• Não instalar rebolo cujo número de rotações porminuto ultrapasse as indicadas pelo fabricante norótulo, pois ele pode explodir caso seja ultrapassada avelocidade superior à indicada.

• Verificar se a velocidade da máquina não estásuperior à velocidade indicada no rótulo do rebolo,pois o número de rotações somente é válido para odiâmetro indicado.

50 min


Nessa terceira aula serão apresentados os cuidados e procedimentos para garantir a segurança do operador, desde a montagem do rebolo até a operação na esmerilhadora.

Terceira Aula

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• Quando o rebolo estiver desgastado, aumentar avelocidade para produção com a mesma eficiênciainicial, respeitando as indicações do fabricante.

• Antes de instalar o rebolo na máquina, verificar se oaparelho está seco e limpo e fazer o teste do som:

a) Para rebolos leves e pequenos, suspendê-los pelofuro com o próprio dedo ou pino, e aplicar uma levepancada com o cabo de uma chave de fenda oupequeno martelo de madeira; se o som obtido for bemclaro, embora possa ser muito baixo, o rebolo estaráem boas condições; se o som for seco ou surdo, orebolo deverá ser rejeitado.

b) Os rebolos com liga orgânica de resinóide nãoproduzem som muito claro.

c) Para os rebolos grandes e pesados, colocá-los nochão limpo e duro.

• Instalar o rebolo corretamente e em máquina em boascondições, apertando igualmente as porcas dasflanges, para evitar quebras; nunca instalar emmáquinas com construção deficiente, com eixo emancais fracos e defeituosos, ou com fundação fraca,transmitindo vibrações.

• Utilizar flanges apropriadas para a instalação, nuncaflanges desiguais e não escavadas (rebaixadas oucom diâmetro inferior à metade do rebolo).

• Após a instalação do rebolo, colocar todas asproteções da máquina e fazê-lo girar pelo tempoaproximado de dez minutos, tomando o cuidado paraque a área esteja livre de pessoas.

• Utilizar óculos de proteção ou protetor facial,independentemente da existência de dispositivos deproteção adaptados à própria máquina; nunca usarluvas quando estiver operando o esmeril.

Fig. 14

71

• Verificar se o descanso ou guia da ferramenta estáajustado de modo a não exceder de 1/8 do rebolo enunca tentar esmerilhar se o vão entre o descanso e orebolo for muito aberto.

• Não ajustar o descanso ou guia com o rebolo emmovimento e não colocá-los abaixo da linha de centrodo rebolo.

• Certificar se não há aquecimento excessivo dosmancais da máquina, pois a transmissão e de calordemasiado ao eixo resulta em dilatação.

• Deixar o rebolo atingir a velocidade máxima antes deaplicá-lo à peça a ser esmerilhada, fazendo-o girarpelo tempo aproximado de um minuto; permanecer aolado do rebolo para observar seu funcionamento, bemcomo durante o esmerilhamento.

• Não colocar repentinamente contra o rebolo frio a peçaa ser esmerilhada e não usar pressão excessiva,devendo aplicá-la gradativamente para que o reboloreceba um aquecimento uniforme desde a superfícieesmerilhada até o interior, conservando uma pressãomoderada e constante.

• Esmerilhar a peça por igual, movendo-a por toda asuperfície do rebolo.

• Não utilizar as partes laterais do rebolo chato paraesmerilhar, evitando trincas nele e riscos de acidentescom as mãos.

• Não aplicar golpes ou pancadas contra o rebolo,devendo ser manuseado com cuidado, procurandoevitar quedas.

Fig. 15

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• Retificar o rebolo liso (vidrado), utilizando o bastãoabrasivo, para restaurar a superfície à sua condiçãooriginal, eliminando partículas metálicas que possamter se alojado no material; para melhorar a açãocortante, reduzir o calor gerado e eliminardeformações.

Limar superfícies planas – Processo de execução 1 Prender a peça na morsa, de modo que a superfície a

ser limada fique na horizontal e acima da linha do mordente. Quando se trata de peças com partes já acabadas é necessária a utilização de mordentes de proteção.

50 min


Nessa aula será apresentado o processo de execução para limar superfícies planas e como controlá-las por meio de instrumento de verificação.

Quarta Aula

Fig. 16

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2 Segurar a lima conforme a ilustração, verificando se o seu cabo está bem preso.

3 Apoiar a lima sobre a peça, observando a posição dos pés para ter maior firmeza e equilíbrio durante a operação de limar.

Não se esqueça de verificar a altura recomendada da morsa, adequando-a com um estrado, calço de madeira ou dispositivos para regulagem de altura.

Fig. 17

Fig. 18

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4 Iniciar a operação de limar, movimentando a lima para frente, fazendo pressão com ela sobre a peça somente na ida, ou seja, para frente. A lima deve retornar deslizando livremente sobre a superfície da peça. Deve-se treinar o limado de modo transversal e oblíquo e comparar os resultados.

Importante: Limpar os cavacos que ficam presos ao picado da lima com uma escova, evitando assim provocar riscos na superfície limada.

Fig. 19

Figs. 20 e 21

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5 Continuar com o processo, cobrindo toda a superfície da peça, usando todo o comprimento da lima e com um ritmo do limado que varie entre 50 e 60 golpes por minuto.

Limar superfícies paralelas e perpendicu-lares – Processo de execução 1 A partir de uma face limada, traçar o contorno da

peça com o calibrador traçador para obter uma linha de referência.

2 Limar o material em excesso, observando a linha de referência.

3 Verificar o paralelismo e a dimensão, usando o paquímetro ou, no caso de dimensões mais rigorosas, utilizar o micrômetro ou o relógio comparador.

50 min


Nessa aula será apresentado o processo de execução para limar superfícies paralelas e perpendiculares, ou seja, em ângulo reto (90º) e como controlá-las por meio de instrumentos de verificação, tais como a régua de controle e o esquadro.

Quinta Aula

Importante: Verificar constantemente a planeza da superfície com a régua de controle, observando a passagem de luz, que deve diminuir progressivamen-te, tendendo a anular-se.

Retirar constantemente as rebarbas que se formam nas bordas da superfície limada, evitando o risco de se cortar

Educador, avalie o processo de execução, fazendo as correções e ajustes necessários, proporcionando uma recuperação imediata ao jovem.

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Limar superfícies perpendiculares – Processo de execução 1 Para obter dois lados perpendiculares, ou seja, com

ângulo de 90º entre si, é necessário prender a peça à morsa e limar uma das bordas para obter um lado de referência, verificando sua planeza.

2 Em seguida, pintar as faces que serão traçadas, para obter um referencial para a limagem

3 Traçar o ângulo reto com auxílio do esquadro ou do traçador de alturas, utilizando o lado de referência para apoiar o esquadro ou como apoio no desempeno, no caso da utilização do traçador de alturas.

50 min


Nessa aula será apresentado o processo de execução para limar superfícies perpendiculares, ou seja, em ângulo reto (90º) e como controlá-las por meio de instrumento de verificação, como o esquadro.

Sexta Aula


Fig. 22

77

Fig. 23

4 Agora, com a linha de referência traçada, limar até próximo ao traçado, verificando constantemente a planeza da superfície limada com o uso da régua de controle e a perpendicularidade com a face de referência com o uso do esquadro.

Esmerilhar superfícies planas e em ângulo – Processo de execução 1 Segurar firmemente o material a ser esmerilhado,

inclinando-o para obter o ângulo desejado.

50 min


Nessa aula será apresentado o processo de execução do esmerilhamento de superfícies planas e como controlá-las por meio de instrumento de verificação.

Sétima Aula

Caso haja muito material a ser limado é necessário que ele seja cortado com serra ou esmeril antes da limagem.


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2 Pressionar progressivamente o material ou a ferramenta em relação rebolo, movimentando-o em relação à face de trabalho do rebolo, a fim de que este possa ter um desgaste uniforme.

3 Controlar o ângulo obtido no esmerilhamento com um goniômetro ou com um verificador fixo, olhando contra a luz.

Figs. 24 e 25

4 Dar acabamento às arestas esmerilhadas com o uso de uma lima abrasiva.

Importante: Selecione o rebolo com composição adequada para o tipo de material a ser esmerilhado.

Lembre-se de usar sempre óculos de proteção nos processos de esmerilhamento, bem como verificar se o apoio da ferramenta encontra-se a aproximada-mente 2 mm do rebolo.

O ângulo no esmerilhamento é obtido observando a posição do material em relação à face de trabalho do rebolo.

Materiais como o aço rápido ou o metal duro, que constituem a maioria das ferramentas de usinagem, devem ser afiados a seco ou com refrigeração constante, pois podem aparecer trincas produzidas pelas tensões ocasionadas pelo aquecimento e resfriamento bruscos.

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Educador, não se esqueça de providenciar cópias da avaliação para todos os jovens e de agendar junto com eles a data da realização, com antecedência.

Nessa aula será realizada a avaliação teórica referente aos conteúdos dos processos de limagem e esmerilhamento.

Oitava Aula

Educador, avalie o processo de execução fazendo as correções e ajustes necessários, proporcionando uma recuperação imediata ao jovem.

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CURSO: .........................................................................................................................

ÁREA DO CONHECIMENTO: Ajustagem e Produção Mecânica I

Nome .............................................................................................Data: ....../....../ ......

Avaliação Teórica 2

1 Por que os processos de usinagem em máquinas operatrizes não substituem definitivamente a operação de limagem?

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2 Associe a coluna A (tipo de lima) com a coluna B (aplicação).

Coluna A Coluna B

a. ( ) Lima bastardab. ( ) Lima murçac. ( ) Lima meia-canad. ( ) Lima chatae. ( ) Lima com picado simplesf. ( ) Lima com picado cruzado

1. Superfícies côncavas e planas2. Para materiais metálicos e não ferrosos:

Exemplo: alumínio3. Acabamento de superfícies4. Para materiais metálicos ferrosos:

Exemplo: aço5. Desbaste de superfícies6. Superfícies planas

3 Qual a velocidade média que deve ser empregada na operação de limar?

a) ( ) de 30 a 40 golpes por minuto

b) ( ) de 50 e 60 golpes por minuto

c) ( ) de 80 e 100 golpes por minuto

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4 Associe a coluna A (operação) com a coluna B (verificação e controle da superfície).

Coluna A Coluna B

a) ( ) Limar superfície planab) ( ) Limar superfícies planas paralelasc) ( ) Limar superfícies planas com

ângulo reto entre sid) ( ) Limar superfícies planas paralelas

de maior precisão

1. Verifica-se com esquadro2. Controlada por meio de réguas de

verificação e controle.3. Controlada por meio de micrômetro4. Controla-se por meio de paquímetro

5 Quais os tipos de esmerilhadoras mais utilizadas na indústria mecânica?

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6 Em quais operações devemos usar a lateral do rebolo?

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7 Cite três aspectos de segurança que devem ser empregados na operação com esmerilhadoras.

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A indústria mecânica tem evoluído muito com o desenvolvimento tecnológico. Máquinas automatizadas, controladas por computador, processos simplificados, garantem maior produtividade e padrões de qualidade.

Porém, com toda essa evolução, as operações manuais têm sua importância garantida nos processos de fabricação.

Tanto a operação de furar como o rosqueamento manual, tidas como operações de usinagem, são de suma importância para o mecânico.

Reconhecer a importância das normas de segurança e EPI, nas operações comfuradeiras rpm e brocas;

Conhecer diversas operações e etapas da usinagem em furadeira;

Aplicar o conhecimento de abrir roscas, interna e externamente.

Objetivos

4 Operações com Furadeira e Rosqueamento Manual

83

84

Procedimentos de segurança – Prevenção de acidentes Nas operações de usinagem nas furadeiras os acidentes são, em geral, causados por falta de conceitos operacionais . Esse fato se deve a várias causas: parâmetros de rpm errados, brocas em mau estado de conservação e com afiação ruim, afiação errada em relação ao material a ser usinado, utilização dos fluidos de corte errados ou até mesmo ausência deles e do uso dos EPIs.

Por isso são necessárias as seguintes medidas preventivas: antes de qualquer operação, respeitar os conceitos básicos e o uso dos EPIs.

EPIs – Equipamentos de Proteção Individual

50 min


Nessa aula serão apresentados os procedimentos de segurança nas operações em furadeira, os EPIs – Equipamentos de Proteção Individual, e os tipos, características e acessórios de furadeiras.

Primeira Aula

Fig. 1 – Equipamento de proteção.

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Para prevenir ferimentos, o operador deve observar os seguintes procedimentos:

• Usar óculos de proteção.

• Ter a certeza de a broca estar apertada no mandril,ao iniciar a rotação.

• Utilizar sempre a rpm ideal em função do material aser usinado.

• Utilizar o fluido de corte recomendado, no caso deusinagem.

1 Furadeira portátil – É usada em montagens, na execução de furos de fixação de pinos, cavilhas e parafusos em peças muito grandes como turbinas, carrocerias, etc., quando há necessidade de trabalhar no próprio local devido ao difícil acesso de uma furadeira maior. É usada também em serviços de manutenção para extração de elementos de máquina (como parafusos, prisioneiros). Pode ser elétrica e também pneumática.

2 Furadeira de coluna – É chamada de furadeira de coluna porque seu suporte principal é uma coluna na qual estão montados o sistema de transmissão de movimento, a mesa e a base. A coluna permite deslocar e girar o sistema de transmissão e a mesa, segundo o tamanho das peças.

Tabela 1 – Tipos de furadeiras.

Tipos de furadeiras de coluna

a) De bancada (também chamada de sensitiva, porqueo avanço da ferramenta é dado pela força dooperador) – Por ter motores de pequena potência, é empregada para fazer furos pequenos (1 a 12 mm). A transmissão de movimentos é feita por meio de sistema de polias e correias.

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b) De piso – Geralmente usada para a furação de peçasgrandes com diâmetros maiores do que os dasfuradeiras de bancada. Possui mesa giratória quepermite maior aproveitamento em peças de formatosirregulares. Possui, também, mecanismo para avançoautomático do eixo-árvore. Normalmente atransmissão de movimentos é feita por engrenagens.

Figs. 2 e 3 – Furadeira de Piso e furadeira de bancada.

Acessórios das furadeiras Para efetuar as operações, as furadeiras precisam ter acessórios que ajudem a prender a ferramenta ou a peça, por exemplo.

Os principais acessórios das furadeiras são:

1 Mandril – Esse acessório tem a função de prender as ferramentas, com haste cilíndrica paralela. Para ser fixado na furadeira, ele é produzido com rosca ou cone. Para a fixação da ferramenta, o aperto pode ser feito por meio de chaves de aperto. Existem também modelos de aperto rápido para trabalhos de precisão realizados com brocas de pequeno diâmetro. Seu uso é limitado pela medida máxima do diâmetro da ferramenta. O menor mandril é usado para ferramentas com diâmetros entre 0,5 e 4 mm e o maior, para ferramentas de 5 a 26 mm.

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2 Buchas cônicas – São elementos que servem para fixar o mandril ou a broca diretamente no eixo da máquina. Suas dimensões são normalizadas tanto para cones externos (machos) como para cones internos (fêmeas). Quando o cone interno (eixo ou árvore da máquina) for maior que o cone externo (da broca) são usadas buchas cônicas de redução. O sistema de cone Morse é o mais usado em máquinas-ferramenta e é padronizado com uma numeração de 0 a 6.

3 Cone Morse – Na máquina-ferramenta é a medida padronizada da conicidade do alojamento de brocas, dos alargadores em furadeiras fresadoras e das pontas de torno.

Fig. 5

4 Cunha ou saca-mandril/bucha – É um instrumento de aço em forma de cunha usado para extrair as ferramentas dos furos cônicos do eixo porta-ferramenta.

Fig. 4 - Mandril

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Para um ajuste correto da ferramenta, antes de efetuar a montagem das brocas, mandris, buchas, rebaixadores, escareadores deve-se fazer a limpeza dos cones, retirando qualquer traço de sujeira.

Velocidade de corte De certa forma, o corte dos materiais para construção mecânica se parece com o corte de uma fatia de pão. Para cortar o pão, a faca é movimentada para frente e para trás, e a cada “passada” penetra um pouco mais no pão até, finalmente, cortá-lo.

Na usinagem, o metal (ou outro material) é cortado mais ou menos do mesmo modo. Dependendo da operação, a superfície da peça pode ser deslocada em relação à ferramenta, ou a ferramenta é deslocada em relação à superfície da peça. Em ambos os casos, tem-se como resultado o corte, ou desbaste do material. Para obter o máximo rendimento nessa operação, é necessário que tanto a ferramenta quanto a peça desenvolvam velocidade de corte adequada.

50 min


Nessa segunda aula serão apresentadas as noções de velocidade de corte e o cálculo de RPM – Rotações por Minuto, bem como os tipos de afiação de brocas.

Segunda Aula

Fig. 6

89

Velocidade de corte é o espaço que a ferramenta percorre, cortando um material dentro de um determinado tempo. Uma série de fatores influencia a velocidade de corte:

• Tipo de material da ferramenta.

• Tipo de material a ser usinado.

• Tipo de operação que será realizada.

• Condições de refrigeração.

• Condições da máquina, etc.

Quando o trabalho de usinagem é iniciado, é preciso ajustar a rpm (número de rotações por minuto). Isso é feito tendo como dado básico a velocidade de corte.

Para calcular o número de rpm de uma máquina, emprega-se a fórmula:

rpm vcd

=⋅ 1000. π

A escolha de velocidade de corte correta é importantíssima tanto para a obtenção de bons resultados de usinagem quanto para a manutenção da vida útil da ferramenta e para o grau de acabamento.

Afiação de brocas

Tipos de afiação Da mesma forma como os ângulos da broca estão relacionados ao tipo de material a ser furado, os tipos de broca são também escolhidos segundo esse critério. O quadro a seguir mostra a relação entre esses ângulos, o tipo de broca e o material.

Ângulo da broca Classificação quanto ao ângulo de hélice

Ângulo da ponta (σ)

Aplicação

Tipo H – Para materiais duros, tenazes e/ou que produzem cavaco curto (descontínuo)

80°

118°

140°

Materiais prensados, ebonite, náilon, PVC, mármore, granito. Ferro fundido duro, latão, bronze, celeron,baquelite Aço de alta liga

Fórmula rpm = Vc . 318 simplificada d

90

Tipo N – Para materiais detenacidade e dureza normais

130°

118°

Aço alto carbono

Aço macio, ferro fundido, latão e níquel

Tipo W – Para materiais macios e/ou que produzem cavaco longo

130° Alumínio, zinco, cobre, madeira, plástico

Tabela 2

Quando uma broca comum não proporciona um rendimento satisfatório em um trabalho específico e a quantidade de furos não justifica a compra de uma broca especial, podem-se fazer algumas modificações nas brocas do tipo N e obter os mesmos resultados.

É possível, por exemplo, modificar o ângulo da ponta, tornando-o mais obtuso. Isso proporciona bons resultados na furação de materiais duros, como aços de alto carbono.

Para a usinagem de chapas finas são freqüentes duas dificuldades: a primeira é que os furos obtidos não são redondos; a segunda é que a parte final do furo na chapa apresenta-se com muitas rebarbas. A forma de evitar esses problemas é afiar a broca de modo que o ângulo de ponta fique muito mais obtuso.

Fig. 7

91

Para a usinagem de ferro fundido, primeiramente afia-se a broca com um ângulo normal de 118º. Posteriormente, a parte externa da aresta principal de corte, medindo 1/3 do comprimento total dessa aresta, é afiada com 90º.

Fixação de peças para execução do processo O uso de furadeiras permite a realização de várias operações que se diferenciam pelo resultado que se quer obter e pelo tipo de ferramenta usado. Essas operações são: Furar – Com o uso de uma broca; produz um furo cilíndrico.

50 min


Nessa terceira aula serão apresentadas as principais operações de usinagem executadas em furadeiras.

Terceira Aula

Fig. 8

Fig. 9

92

Escarear furo – Consiste em tornar cônica a extremidade de um furo previamente feito, utilizando um escareador. O escareado permite que sejam alojados elementos de união tais como parafusos e rebites cujas cabeças têm formato cônico.

Rebaixar furos – Consiste em aumentar o diâmetro de um furo até uma profundidade determinada. O rebaixo destina-se a alojar cabeças de parafusos, rebites, porcas,

Fig. 10

Fig. 11

93

buchas. Com esse rebaixo, elas ficam embutidas, apresentando melhor aspecto e evitando o perigo de acidentes com as partes salientes. Como a guia do rebaixador é responsável pela centralização do rebaixo, é importante verificar seu diâmetro de modo que o diâmetro da broca que faz o furo inicial seja igual ao da guia.

Alargar, manualmente, furo com alargador cilíndrico – Usa-se na produção de ajustes com a finalidade de introduzir eixos ou buchas cilíndricas.

Fig. 12

Fig. 13

94

Alargar, manualmente, furo com alargador cônico – Utiliza-se para obter furos padronizados com a finalidade de introduzir pinos, eixos ou buchas cônicas. O furo que antecede a passagem do alargador deve ser igual ao diâmetro que se mede à distância correspondente a ¼ do comprimento total do corpo da ferramenta a partir de sua ponta.

Roscas Rosca é um conjunto de filetes em torno de uma superfície cilíndrica.

Nessa aula serão apresentados os tipos e características de roscas, parafusos, porcas e arruelas.

Quarta Aula

50 min


Fig. 14

95

Roscas triangulares As roscas triangulares classificam-se, segundo o seu perfil, em três tipos:

• Rosca métrica

• Rosca whitworth

• Rosca americana

Tipos de roscas (perfis) Perfil de filete

Aplicação

Triangular

Parafusos e porcas de fixação na união de peças Exemplo: Fixação da roda do carro

Trapezoidal

Parafusos que transmitem movimento suave e uniforme Exemplo: Fusos de máquinas

Redondo

Parafusos de grandes diâmetros sujeitos a grandes esforços. Exemplo: Equipamentos ferroviários

Quadrado

Parafusos que sofrem grandes esforços e choques. Exemplo: Prensas e morsas

Rosca dente de serra

Parafusos que exercem grande esforço num só sentido

Tabela 3

Fig. 15

96

Parafusos são elementos de fixação, empregados na união não permanente de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas facilmente, bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantêm unidas.

Os parafusos se diferenciam pela forma da rosca, da cabeça, da haste e do tipo de acionamento.

Fig. 16

Observação O tipo de acionamento está relacionado com o tipo de cabeça do parafuso. Por exemplo, um parafuso de cabeça sextavada é acionado por chave de boca ou de estria.

Em geral, o parafuso é composto de duas partes: cabeça e corpo.

Porcas Porca é uma peça de forma prismática ou cilíndrica, geralmente metálica, com um furo roscado no qual se encaixa um parafuso ou uma barra roscada. Em conjunto com um parafuso, a porca é um acessório amplamente utilizado na união de peças.

A porca está sempre ligada a um parafuso. A parte externa tem vários formatos para atender a diversos tipos

Fig. 17

97

de aplicação. Assim, existem porcas que servem tanto como elementos de fixação como de transmissão.

Arruelas As arruelas têm a função de distribuir igualmente a força de aperto entre a porca, o parafuso e as partes montadas. Em algumas situações, também funcionam como elementos de trava.

Os materiais mais utilizados na fabricação das arruelas são aço-carbono, cobre e latão.

Tipos de arruela Existem vários tipos de arruela: lisa e de pressão; para cada tipo de trabalho, existe um tipo ideal de arruela.

Arruela lisa Além de distribuir igualmente o aperto, a arruela lisa tem, também, a função de melhorar os aspectos do conjunto.

A arruela lisa, por não ter elemento de trava, é utilizada em órgãos de máquinas que sofrem pequenas vibrações

Arruela de pressão A arruela de pressão é utilizada na montagem de conjuntos mecânicos, submetidos a grandes esforços e grandes

Fig. 18

Fig. 19

98

vibrações. A arruela de pressão funciona também como elemento de trava, evitando o afrouxamento do parafuso e da porca. É ainda muito empregada em equipamentos que sofrem variação de temperatura (automóveis, prensas, etc.).

Ferramentas para abrir rosca interna O início será pela operação de roscamento interno que é realizada com uma ferramenta chamada macho para roscar. Ele é geralmente fabricado de aço rápido para operações manuais e à máquina.

Os machos para roscar manuais são geralmente mais curtos e apresentados em jogos de duas peças (para roscas finas) ou três peças (para roscas normais) com variações na entrada da rosca e no diâmetro efetivo.

Nessa aula será apresentada a ferramenta para abrir rosca interna manualmente e sua nomenclatura.

Quinta Aula

50 min


Figs. 20 e 21

99

Fig. 22

O primeiro tem a parte filetada (roscada) em forma de cone. O segundo tem os primeiros filetes em forma de cone e os restantes em forma de cilindro. O terceiro é todo cilíndrico na parte filetada. Os dois primeiros são para desbaste e o terceiro é para acabamento.

Fig. 23

Roscar manualmente com machos

Roscar manualmente com machos consiste em abrir roscas internas para a introdução de parafusos ou fusos roscados de diâmetro determinado, e na fabricação de flanges, porcas e peças de máquinas em geral.

100

Antes de iniciar o trabalho com o macho, deve-se verificar cuidadosamente o diâmetro do furo. Se o furo for maior que o diâmetro correto, os filetes ficarão defeituosos (incompletos). Se for menor, o macho entrará forçado. Nesse caso, o fluido de corte não penetrará e o atrito tornar-se-á maior, ocasionando aquecimento e dilatação. O resultado disso é o travamento do macho dentro do furo, acarretando sua quebra. Para evitar esse problema, devem ser consultadas tabelas que relacionam o diâmetro da broca que realiza o furo e a rosca que se quer obter.

Ferramenta para abrir rosca externa

Toda porca quer um parafuso. A operação que produz o parafuso é o roscamento externo, queconsiste em obter filetes na superfície externa de peças cilíndricas. Serve também para a abertura de roscas externas em tubos. A operação pode ser executada com máquina ou manualmente. Quando manual, ela é realizada com uma ferramenta chamada cossinete ou tarraxa.

Tabela 4

Essa ferramenta, assim como os machos, tem a finalidade de assegurar um perfeito acoplamento e intercambialidade de peças fabricadas em série. É uma ferramenta de corte feita de aço especial com um furo central filetado, semelhante ao de uma porca. Possui três ou mais furos que auxiliam a saída dos cavacos. Pode

Nessa aula será apresentada a ferramenta de abrir rosca externa manualmente e sua nomenclatura.

Sexta Aula

50 min


101

apresentar um corte radial de abertura, que permite regular a profundidade de corte. Isso é feito por meio de um parafuso instalado na fenda, ou por meio dos parafusos de regulagem do porta-cossinete. Se esses parafusos não forem bem apertados, poderão produzir erros no passo, porque os dentes cortam irregularmente.

Para trabalhos de obtenção de roscas iguais e normalizadas deve-se usar cossinetes rígidos ou fechados.

Para realizar o roscamento externo manualmente, utiliza-se do porta-cossinete. Seu comprimento varia de acordo com o diâmetro do cossinete.

Fig. 25

Fig. 24

102

Serão apresentados os objetivos referentes aos processos de soldagem freqüentemente empregados nas técnicas de construção e montagem de estruturas metálicas nas indústrias mecânicas.

Reconhecer a importância do uso de EPI e EPC nos processos de soldagem.Identificar normas e procedimentos de segurança aplicados aos processos desoldagem.Identificar os princípios da soldagem por arco elétrico.Reconhecer máquinas, acessórios e materiais empregados nos processos desoldagem com eletrodo revestido, soldagem por resistência, MIG/MAG, TIG e porarco submerso.Identificar a simbologia de soldagem em desenhos técnicos.Realizar cordões de solda por processo de soldagem com eletrodo revestido.Realizar juntas de topo sem chanfros por processo de soldagem com eletrodorevestido.Realizar juntas em “T” na vertical por processo de soldagem com eletrodorevestido.Inspecionar visualmente a qualidade de cordões de solda.

Objetivos

5 Tecnologia e Técnicas de Soldagem

103

104

EPIs e segurança na soldagem Os principais riscos das operações de soldagem são: incêndios e explosões, queimaduras, choques elétricos, inalação de fumos e gases nocivos e radiação.

Do ponto de vista do soldador que utiliza o equipamento de soldagem, este deve proteger-se contra perigos das queimaduras provocadas por fagulhas, respingos de material fundido e partículas aquecidas. Deve se proteger, também, dos choques elétricos e das radiações de luz visível ou invisível (raios infravermelhos e ultravioleta) sempre presentes nos diversos processos de soldagem.

Assim, na operação de um equipamento, ou seja, durante a soldagem, o operador deve proteger:

• as mãos, com luvas feitas com raspas de couro;

• o tronco, com um avental de raspa de couro, ou aluminizado;

50 min


Nessa aula serão apresentados os principais EPIs e normas de segurança aplicados nas operações de soldagem, buscando conscientizar o jovem de seu uso e aplicação.

Primeira Aula

Fig. 1

105

• os braços e os ombros com mangas e ombreirastambém feitas de raspas de couro;

• a cabeça e o pescoço, protegidos por uma touca;

• os pés e as pernas, com botinas de segurançaprovidas de biqueira de aço e perneiras com polainasque, ao cobrirem o peito dos pés, protegem contrafagulhas ou respingos que possam entrar pelasaberturas existentes nas botinas;

• dependendo do processo de soldagem, o rosto deveser protegido com máscaras ou escudos de proteçãofacial dotados de lentes que filtram as radiaçõesinfravermelhas e ultravioleta, além de atenuar aintensidade luminosa. No processo oxiacetilênico sãousados, para esse mesmo fim, óculos com lentesescuras em vez de máscara;

• as vias respiratórias, com máscaras providas defiltros, toda a vez que se trabalhar em locaisconfinados ou com metais que geram vapores tóxicoscomo o chumbo e o mercúrio;

As roupas do soldador devem ser de tecido não inflamável, e devem estar sempre limpas, secas e isentas de graxa e óleo para evitar que peguem fogo com facilidade.

Normas de segurança

Além desses cuidados com a proteção individual, o operador deve ficar sempre atento para evitar acidentes que possam ocorrer no armazenamento, no uso e no manuseio do equipamento. Para isso, algumas precauções devem ser tomadas:

• Manter o local de trabalho sempre limpo.

• Retirar todo o material inflamável do local de trabalhoantes de iniciar a soldagem.

• Manter o local de trabalho bem ventilado.

• Restringir o acesso de pessoas estranhas ao local dasoldagem, isolando-o por meio de biombos.

• Usar sempre o equipamento de proteção individual.

Finalmente, deve-se também cuidar para que o trabalho do soldador não seja prejudicado pela fadiga. Além de aumentar a possibilidade de haver um acidente, a fadiga causa a baixa qualidade da solda e baixos níveis de produção. Para superar esse fator, as seguintes providências devem ser tomadas:

106

1 Posicionar a peça a ser soldada de modo que a soldagem seja executada na posição plana, sempre que possível.

2 Usar o menor tamanho possível de maçarico/tocha adequado à junta que se quer soldar.

3 Usar luvas leves e flexíveis.

4 Usar máscaras com lentes adequadas que propiciem boa visibilidade e proteção.

5 Garantir ventilação adequada.

6 Providenciar ajuda adicional para a realização de operações como limpeza e goivagem.

7 Colocar as mesas de trabalho e os gabaritos de modo que o soldador possa se sentar durante a soldagem.

Arco elétrico

A soldagem ao arco elétrico com todas as suas variações é um processo muito empregado em praticamente todos os tipos de indústria que usam a soldagem como processo de fabricação.

O processo ao arco elétrico com eletrodo revestido tem grande versatilidade e permite a soldagem de um grande número de materiais que vão desde o aço-carbono, os aços-liga e os aços inoxidáveis, passando pelos ferros fundidos, até os metais não ferrosos, como o alumínio, o cobre, o níquel e suas ligas.

Seu emprego na fabricação, montagem e manutenção de equipamentos e estruturas é indicado tanto dentro da fábrica como em campo e em operações que exigem soldagem nas mais diversas posições.

Isso compensa as desvantagens de ser um processo manual, com baixa velocidade de produção,

50 min


Nessa segunda aula serão apresentados os conceitos de arco elétrico e do processo de soldagem por arco elétrico.

Segunda Aula

107

estreitamente dependente da habilidade do soldador. Além disso, o processo exige cuidados especiais com os eletrodos e produz um grande volume de gases e fumos de soldagem.

Apesar disso, a soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos é, ainda hoje, o processo mais comum de soldagem ao arco em uso. E ele é o assunto desta aula.

Arco elétrico, ou arco voltaico, é formado pela passagem de uma corrente elétrica através de um gás, transformando energia elétrica em calor.

Soldagem ao arco elétrico

Soldagem ao arco elétrico é um processo de soldagem por fusão em que a fonte de calor é gerada por um arco elétrico formado entre um eletrodo e a peça a ser soldada.

Toda a matéria é constituída de átomos que são formados de partículas carregadas eletricamente: os prótons com carga positiva e os elétrons com carga negativa. Os elétrons estão sempre se movimentando em torno do núcleo do átomo. Nos materiais metálicos, os elétrons mais distantes do núcleo podem “escapar” e se deslocar entre os átomos vizinhos. Quando em presença de uma tensão elétrica, esses elétrons, chamados de elétrons livres, assumem um movimento ordenado ao qual se dá o nome de corrente elétrica.

Quando o movimento dessas cargas se dá sempre no mesmo sentido, tem-se a corrente contínua como a fornecida pela bateria de um automóvel. Quando o movimento dos elétrons acontece alternadamente em um sentido e outro, tem-se a corrente alternada, que é aquela fornecida para nossas casas.

A corrente elétrica é medida por meio de amperímetros e sua unidade de medida é o ampére.

A tensão elétrica, que indica a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico, é medida pelo voltímetro e sua unidade de medida é o volt.

O arco de soldagem é formado quando uma corrente elétrica passa entre uma barra de metal, que é o eletrodo e que pode corresponder ao pólo negativo (ou cátodo) e o metal de base, que pode corresponder ao pólo positivo(ou ânodo).

108

Fig. 2

Os elétrons livres que formam a corrente elétrica percorrem o espaço de ar entre a peça e o eletrodo a uma velocidade tal que acontece um choque violento entre os elétrons e os íons. Esse choque ioniza o ar, facilitando a passagem da corrente elétrica, e produz o arco elétrico.

Para dar origem ao arco, é necessário que exista uma diferença de potencial entre o eletrodo e a peça: para corrente contínua de 40 a 50 volts, e para corrente alternada, de 50 a 60 volts. É necessário também que o eletrodo toque a peça, para que a corrente elétrica possa fluir. Depois que o arco é estabelecido, a tensão cai, de modo que um arco estável pode ser mantido entre um eletrodo metálico e a peça com uma tensão entre 15 e 30 volts.

O metal fundido do eletrodo é transferido para a peça formando uma poça de fusão. Esta é protegida da atmosfera por gases formados pela combustão do revestimento do eletrodo.

Atualmente o processo de soldagem ao arco elétrico por eletrodo revestido é usado nas indústrias naval, ferroviária, automobilística, metal-mecânica e de construção civil. É um processo predominantemente manual adaptado a materiais de diversas espessuras em qualquer posição de soldagem.

Íon é um átomo que perdeu ou ganhou elétrons.

109

Fontes de energia para soldagem

O processo de soldagem ao arco necessita de fontes de energia que forneçam os valores de tensão e corrente adequados a sua formação.

Para isso, essas fontes devem apresentar algumas características:

• Transformar a energia da rede que é de alta tensão ebaixa intensidade de corrente em energia desoldagem caracterizada por baixa tensão e altaintensidade de corrente.

• Oferecer uma corrente de soldagem estável.

• Possibilitar a regulagem da tensão e da corrente.

• Permitir a fusão de todos os diâmetros de eletrodoscompatíveis com o equipamento usado.

Fig. 3

Três tipos de fontes se enquadram nessas características: os transformadores que fornecem corrente alternada, os transformadores-retificadores e os geradores que fornecem corrente contínua.

Quando se usa corrente contínua na soldagem a arco tem-se:

1 a polaridade direta na qual a peça é o pólo positivo e o eletrodo é o pólo negativo;

2 ou a polaridade inversa quando a peça é o pólo negativo e o eletrodo é o pólo positivo.

110

A escolha da polaridade se dá em função do tipo do revestimento do eletrodo.

A maioria das soldagens ao arco é feita com corrente contínua porque ela é mais flexível, gera um arco estável e se ajusta a todas as situações de trabalho.

Soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos Existem vários processos que usam arco elétrico para a realização da soldagem. Os mais comuns são:

• soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido;

• processo TIG, do inglês Tungsten Inert Gas, que querdizer eletrodo de tungstênio e gás (de proteção)inerte;

• processos MIG/MAG, respectivamente do inglêsMetal Inert Gas e “Metal Activ Gas, ou seja, metal e(proteção de) gás inerte, e metal e (proteção de) gásativo;

• arco submerso;

• arco plasma.

Todos os processos de soldagem por arco elétrico usam um eletrodo para auxiliar na criação do arco. Isso acontece com todos os processos que foram listados.

• O que não se sabe ainda é que esse eletrodo ao sefundir precisa de algum tipo de proteção para evitar acontaminação da poça de fusão pela atmosfera. Essacontaminação, que pode ser, por exemplo, pelooxigênio e pelo nitrogênio encontrados no ar, faz comque a junta soldada apresente propriedades físicas equímicas prejudicadas.

50 min


Nessa aula serão apresentados os princípios do processo de soldagem com eletrodo revestido e as normas e características dos eletrodos revestidos.

Terceira Aula

111

O eletrodo

O eletrodo revestido é constituído de um núcleo metálico chamado alma, que pode ser ou não da mesma natureza do metal-base porque o revestimento pode, entre outras coisas, complementar sua composição química. Desse modo, se o material a soldar é um aço de baixo carbono e baixa liga, a alma será de aço com carbono (aço efervescente). Se o material for aço inoxidável, a alma será de aço de baixo carbono (efervescente) ou aço inoxidável. Caso seja necessário soldar ferro fundido, a alma será de níquel puro ou liga de ferro-níquel, de ferro fundido, de aço.

O revestimento é composto de elementos de liga e desoxidantes (tais como ferro-silício, ferro-manganês), estabilizadores de arco, formadores de escória, materiais fundentes (tais como óxido de ferro e óxido de manganês) e de materiais que formam a atmosfera protetora (tais como dextrina, carbonatos, celulose).

Fig. 5

Além de proteção contra a contaminação atmosférica, o revestimento tem as seguintes funções:

Fig.4

112

1 Reduzir a velocidade de solidificação, por meio da escória.

2 Proteger contra a ação da atmosfera e permitir a desgaseificação do metal de solda por meio de escória.

3 Facilitar a abertura do arco, além de estabilizá-lo.

4 Introduzir elementos de liga no depósito e desoxidar o metal.

5 Facilitar a soldagem em diversas posições de trabalho.

6 Guiar as gotas em fusão na direção da poça de fusão.

7 Isolar eletricamente na soldagem de chanfros estreitos de difícil acesso, a fim de evitar a abertura do arco em pontos indesejáveis.

O quadro a seguir resume as principais informações sobre os diversos tipos de eletrodos revestidos.

Tipo de eletrodo Dados técnicos

Rutílico Básico Baixo hidrogênio

Celulósico

Componentes do revestimento

Rutilo ou compostos derivados de óxidos de titânio

Carbonato de cálcio, outros carbonatos básicos e flúor

Materiais orgânicos

Posição de soldagem Todas Todas Todas Tipo de corrente CA ou CC (polaridade

direta ou inversa) CA ou CC (polaridade direta)

CA ou CC (polaridade direta)

Propriedades mecânicas de depósito

Razoáveis Muito boas Boas

Penetração Pequena Média GrandeEscória Densa e viscosa,

geralmente autodestacável

Compacta e espessa, facilmente destacável

Pouca, de fácil remoção

Tendência à trinca Regular Baixa Regular Tabela 1

Além dessas informações sobre os principais tipos de eletrodos, é importante também saber como eles são classificados de acordo com as normas técnicas.

A classificação mais simples, aceita em quase todo o mundo, foi criada pela AWS – American Welding Society (Sociedade Americana de Soldagem). Ver quadro a seguir.

113

Especificação AWS para eletrodos revestidos Ref. AWS Eletrodos para A 5.1 aços-carbono

A 5.3 alumínio e suas ligas

A 5.4 aços inoxidáveis

A 5.5 aços de baixa liga

A 5.6 cobre e suas ligas

A 5.11 níquel e suas ligas

A 5.13 revestimentos (alma sólida)

A 5.15 ferros fundidos

A 5.21 revestimento (alma tubular com carboneto de tungstênio)

Tabela 2

Os eletrodos são classificados por meio de um conjunto de letras e algarismos, da seguinte forma:

1 A letra E significa eletrodo para soldagem ao arco elétrico.

2 Os dois primeiros dígitos, que também podem ser três, indicam o limite mínimo de resistência à tração que o metal de solda admite. Eles devem ser multiplicados por 1.000 para expressar e resistência em psi.

3 O dígito seguinte indica as posições de soldagem nas quais o eletrodo pode ser empregado com bons resultados:

• todas as posições

• posição horizontal (para toda solda em ângulo) eplana

• posição vertical descendente, horizontal, plana esobrecabeça

4 O dígito que vem em seguida vai de zero a oito e fornece informações sobre:

• a corrente empregada: CC com polaridadenegativa ou positiva, e CA;

• a penetração do arco;

Fig. 6

PSI Do inglês pound per square inch, que quer dizer libra por polegada quadrada, é uma unidade de medida de pressão equivalente a uma libra-força por polegada quadrada ou a 6,895 Pa.

114

• a natureza do revestimento do eletrodo.

Esses dados estão resumidos na tabela a seguir.

4º dígito 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tipo de corrente

CC+ CC+

CA CC-

CA CA CC+

CC-

CA CC+

CC-

CC+ CA CC+

CA CC-

CA CC+

Tipo do arco

Intenso com salpico

Intenso Médio sem salpico

Leve Leve Médio Médio Leve Leve

Grande Grande Média Fraca Média Média Média Grande Média

Revestimento

XX10 celulósico silicato de sódio XX20-óxido de ferro XX30 óxido de ferro

Celulósico com silicato de potássio

Dióxido de titânio e silicato de sódio

Dióxido de titânio e silicato de potássio

Dióxido de titânio, silicatos, pó de ferro (20%).

Calcário, silicato de sódio.

Dióxido de titânio, calcário, silicato de potássio

Óxido de ferro silicato de sódio, pó de ferro

Calcário, dióxido de titânio, silicatos, pó de ferro (25 a 40%)

Tabela 3

Pode-se dizer, então, que quando se tem um eletrodo E 6013, esse número indica que se trata de um eletrodo com 60.000 psi, para soldar em todas as posições em CC+, CC- ou CA

5 Grupo de letras e números (nem sempre utilizados) que podem indicar a composição química do metal de solda.

Cuidados com os eletrodos revestidos

Cuidados especiais devem ser tomados com o manuseio e armazenamento dos eletrodos, pois estes podem ser facilmente danificados. Em caso de choque, queda ou se o eletrodo for dobrado, parte de seu revestimento podeser quebrada, deixando exposta sua alma. Nesse caso, ele não deve ser usado em trabalhos de responsabilidade.

A absorção de umidade também pode comprometer o desempenho de alguns tipos de eletrodos; por isso eles são fornecidos em embalagens fechadas adequadamente. Uma vez aberta a embalagem, esses eletrodos devem ser guardados em estufas especiais para esse fim.

Os eletrodos revestidos devem ser manuseados e guardados de acordo com as instruções dos fabricantes.

115

Equipamentos A soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos é um processo manual presente em praticamente todos os tipos de indústrias que usam a soldagem como processo de fabricação. É também largamente empregada em soldagem de manutenção.

Embora amplamente usado, esse processo depende muito da habilidade do soldador. Portanto, a qualidade do trabalho de soldagem depende do profissional que deve ser muito bem treinado e experiente. Como a experiência só se adquire com a execução de muitas soldas, a preparação da mão-de-obra é demorada e, por isso, custa caro.

Para executar seu trabalho, além dos eletrodos, o soldador precisa de:

• Uma fonte de energia que, como já foivisto, pode ser um gerador de correntecontínua, um transformador, ou umretificador que transforma correntealternada em corrente contínua.

Fig. 7

Acessórios

• Porta-eletrodo – Serve para prenderfirmemente o eletrodo e energizá-lo.

50 min


Nessa aula serão apresentados os tipos de equipamentos, os acessórios e os procedimentos utilizados no processo de soldagem com eletrodo revestido.

Quarta Aula

116

• Campo de retorno – Tambémchamado de terra, que é preso à peçaou à tampa condutora da mesa sobre aqual está a peça. Quando se usa umafonte de energia de corrente contínua,ele faz a função do pólo positivo ou dopólo negativo, de acordo com apolaridade escolhida.

• Cabo, ou condutor – Leva a correnteelétrica da máquina ao porta-eletrodo edo grampo de retorno para a máquina.

• Picadeira – Uma espécie de marteloem que um dos lados termina em pontae o outro em forma de talhadeira. Servepara retirar a escória e os respingos.

• Escova de fios de aço – Serve para alimpeza do cordão de solda.

• Equipamentos de proteção individual:luvas, avental, máscaras protetoras,botas de segurança, perneira e gorro.

Figs. 8, 9, 10, 11, 12 e 13

Os capacetes e as máscaras ou escudos são fabricados com materiais resistentes, leves, isolantes térmicos e elétricos e contêm lentes protetoras de cor escura, que

117

filtram os raios ultravioleta, os infravermelhos (invisíveis) e os raios luminosos visíveis que prejudicam a visão.

Uso correto das máquinas

Usar corretamente o equipamento é responsabilidade do soldador que deve conservá-lo em perfeito estado e operá-lo de modo que consiga o maior rendimento possível.

Assim, antes de ligar a máquina, o operador deve se certificar de que os cabos, as conexões e os porta-eletrodos estão em bom estado.

Se a fonte de energia usada for um retificador, este deverá continuar ligado por mais cinco minutos após o término da soldagem para que o ventilador possa esfriar as placas de silício da máquina.

Se a fonte for um gerador, o soldador deverá lembrar que a chave para ligar a máquina possui dois estágios. Por isso, é preciso ligar o primeiro estágio, esperar o motor completar a rotação e, só depois, ligar o segundo estágio.

Etapas do processo

O processo de soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido apresenta as seguintes etapas:

1 Preparação do material que deve ser isento de graxa, óleo, óxidos, tintas etc.

2 Preparação da junta.

3 Preparação do equipamento.

4 Abertura do arco elétrico.

5 Execução do cordão de solda.

6 Extinção do arco elétrico.

7 Remoção da escória.

Conforme o tipo de junta a ser soldada, as etapas 4, 5, 6 e 7 devem ser repetidas quantas vezes for necessário para a realização do trabalho. Esse conjunto de etapas que produz um cordão de solda é chamado de passe. As figuras a seguir mostram os vários passes dados em uma junta.

118

Soldagem por resistência A soldagem por resistência é um dos métodos mais versáteis de união de metais que existe. Essa versatilidade se refere ao tipo de peças a serem soldadas, com relação à espessura, formato, materiais, etc. Refere-se, também, ao equipamento que, com pequenas alterações, pode ser adaptado à soldagem de diferentes tipos de peças.

Mas, o que é exatamente a soldagem por resistência? Uma das primeiras coisas a aprender em relação a esse processo é que o calor gerado não vem de uma fonte como um arco elétrico ou a chama de um gás. Basicamente, é um processo de soldagem baseado na pressão e na resistência elétrica.

A soldagem por resistência compreende um grupo de processos pelos quais a união das peças acontece em superfícies sobrepostas ou em contato topo a topo, por meio do calor gerado pela resistência à passagem da

50 min


Nessa aula serão apresentados os princípios do processo de soldagem por resistência.

Quinta Aula

Fig. 14

Fig. 15

119

corrente elétrica (efeito Joule) e pela aplicação de pressão.

Efeito Joule é o resultado da transformação da energia elétrica em energia térmica. É pelo efeito Joule que a resistência do chuveiro aquece a água.

Esse fenômeno acontece da seguinte maneira: um par de eletrodos conduz a corrente elétrica até a junta; a resistência que a junta, ou as partes a serem soldadas, oferece à passagem da corrente elétrica gera o aquecimento das superfícies em contato com a junta formando a solda. O aquecimento provoca uma pequena fusão das peças a serem unidas. A aplicação da pressão garante a continuidade do circuito elétrico. Ela também permite a obtenção de soldas com baixo nível de contaminação, porque a união das partes impede a contaminação proveniente da atmosfera.

Como já foi visto antes, esse princípio está presente em um grupo de processos de soldagem, ou seja, todos eles envolvem a aplicação coordenada de pressão e passagem de corrente elétrica com intensidade e duração adequadas. Os processos mais comuns de soldagem por resistência são: A soldagem por pontos, na qual as superfícies são unidas por um ou mais pontos pelo calor gerado pela resistência à corrente elétrica que passa através das peças mantidas em contato por pressão. Essa região é aquecida por um reduzido espaço de tempo, enquanto dura a passagem da corrente. Quando ela cessa, a pressão é mantida enquanto o metal se solidifica. Os eletrodos são afastados da superfície depois que se obtém cada ponto.

Fig. 16

120

A soldagem por costura, na qual dois eletrodos circulares, ou um eletrodo circular e outro em barra, transmitem a corrente combinada com a pressão e produzem a costura de solda que, por sua vez, consiste em uma série de ponteamentos sobrepostos. A série de pontos de solda é obtida sem a retirada dos eletrodos, embora também seja possível avançar os eletrodos de forma intermitente.

Os processos de soldagem por resistência permitem a soldagem de diferentes metais cuja soldabilidade é controlada pela resistividade, pela condutividade térmica, pela temperatura de fusão e por suas características metalúrgicas. Assim, metais com elevada resistividade, baixa condutividade térmica e ponto de fusão também relativamente baixo, como as ligas não ferrosas, são facilmente soldáveis por esses processos. Além disso, as características metalúrgicas também devem ser levadas em consideração. Determinados tipos

Fig. 17

Fig. 18

121

de aços, como aqueles com maior teor de carbono, podem necessitar de tratamentos térmicos após a soldagem para ajuste de suas propriedades mecânicas.

Resistividade é a resistência específica, ou seja, a resistência elétrica de um corpo de seção transversal uniforme com área unitária.

O quadro a seguir resume as aplicações, vantagens e desvantagens de cada um desses processos.

Processo Aplicações/Materiais Vantagens Desvantagens Por pontos União de chapas de até 3

mm, de aço-carbono, aço inoxidável, alumínio, cobre, magnésio, níquel e ligas.

Alta velocidade de soldagem e facilidade de automação. Menor exigência quanto à habilidade do soldador.

Aumento de consumo de material e de peso por causa da sobreposição da junta. Menor resistência à tração e à fadiga.

Por costura Juntas contínuas impermeáveis a gases e líquidos em tanques de combustíveis de autos, cilindros de extintores, tubos.

Menor largura da solda e menor sobreposição em relação à soldagem por pontos ou por projeção.

As soldas devem ser retas ou com curvaturas constantes. Comprimento das juntas longitudinais é limitado pe-lo percurso da máquina. Menor resistência à fadiga.

Por projeção União de pequenas peças estampadas, forjadas ou usinadas de aço-carbono, aço inoxidável e ligas de níquel.

Possibilidade de produção de várias soldas simultâneas em um único ciclo.

O formato das projeções pode exigir mais uma operação. Em soldagens múltiplas, necessidade de controle preciso da altura e do alinhamento das peças para igualar a pressão e a corrente de soldagem.

De topo por resistência

União de arames, tubos, anéis e tiras de mesma seção transversal.

Impossibilidade de bom contato em peças de grande seção ou com formatos irregulares.

De topo por centelhamento

Barras, trilhos e tubos para oleodutos e gasodutos.

Possibilidade de soldagem de peças de formato irregular e complicado ou de grande seção.

Intenso centelhamento e conseqüente necessidade de proteção do operador e de partes do equipamento.

Tabela 4

Equipamentos

No processo de soldagem por resistência, o equipamento é basicamente constituído por:

1 sistema elétrico

2 sistema mecânico

3 sistema de controle

122

O sistema elétrico consiste de uma fonte de energia, eletrodos e conexões. As fontes de energia mais eficientes são as formadas por um transformador de corrente contínua e um circuito retificador trifásico que apresentam menores consumos com capacidade mais elevada.

Os eletrodos são feitos de materiais que se caracterizam por elevada condutibilidade térmica e elétrica, por baixa resistência de contato para prevenir a queima das superfícies de contato, e por resistência mecânica suficiente para resistir à deformação decorrente da alta pressão mecânica e da alta temperatura de operação. Os materiais com essas características são as ligas à base de cobre.

Na soldagem por costura, os eletrodos são circulares, em forma de discos, que permitem a formação de pontos de solda sobrepostos, de modo a produzir uma solda contínua.

Nos processos de soldagem por resistência, os eletrodos não são consumíveis. Porém, são peças que se desgastam e devem ser substituídas sempre que necessário.

O sistema mecânico é composto por um chassi que suporta o transformador e os outros componentes dos sistemas elétrico e de controle, e por dispositivos para a fixação das peças e aplicação de pressão.

A aplicação de pressão pode ser feita de duas formas:

Fig. 19

123

• Manualmente, por meio de um motor elétrico, quandoa produção é variável e há necessidade de alterar ascondições ou os parâmetros da soldagem.

• Por meio de dispositivos pneumáticos ou hidráulicos,nos sistemas automatizados nos quais a produção éhomogênea e não necessita de ajustes.

Parâmetros, variáveis e etapas do processo

Como em todo o processo de soldagem, a realização da soldagem por resistência deve considerar uma série de variáveis. As mais importantes são:

1 Corrente de soldagem, que deve ter um valor mínimo, por sua vez, dependente da área de contato entre os eletrodos em relação às peças e das peças entre si, do material a ser soldado e de sua espessura.

2 Resistência elétrica do circuito de soldagem que corresponde à soma das resistências dos eletrodos, do contato eletrodo-peça, da resistência interna das peças e do contato entre as peças.

3 Formato e preparação dos eletrodos e a força exercida neles. Embora isso não exerça influência no calor gerado, quanto maior for a força aplicada, maior será o contato e menor será a resistência na interface peça a peça. Por outro lado, a aplicação de uma força muito pequena causa flutuação na qualidade dos pontos obtidos devido a flutuações na resistência de contato.

Em trabalhos em série, é muito importante a uniformidade das condições de soldagem. Variações nas condições das superfícies das peças ou na força aplicada podem causar defeitos nas soldas.

A escolha dos parâmetros de soldagem é feita em função do material e da espessura das peças a serem unidas. Os parâmetros típicos estão reunidos em tabelas encontradas em manuais especializados.

Atualmente, os equipamentos para soldagem por resistência estão em constante evolução, o que permite a introdução de novos métodos de controle de parâmetros. Isso possibilita um melhor nível de controle do processo e crescente automação das etapas de soldagem.

124

MIG/MAG Basicamente, as siglas MIG e MAG indicam processos de soldagem por fusão que utilizam o calor de um arco elétrico formado entre um eletrodo metálico consumível e a poça. Neles, o arco e a poça de fusão são protegidos contra a contaminação pela atmosfera por um gás ou uma mistura de gases.

Esse processo tem no mínimo duas diferenças com relação ao processo por eletrodo revestido que também usa o princípio do arco elétrico para a realização da soldagem.

A primeira diferença é que o processo MIG/MAG usa eletrodos não revestidos para a realização da soldagem.

A segunda é que a alimentação do eletrodo é feita mecanicamente. Essa semi-automatização faz com que o soldador seja responsável pelo início, pela interrupção da soldagem e por mover a tocha ao longo da junta. A manutenção do arco é assegurada pela alimentação

Nessa aula serão apresentados os princípios do processo de soldagem MIG/MAG.

Sexta Aula

50 min


Fig. 20

125

mecanizada e contínua do eletrodo. Isso garante ao processo sua principal vantagem em relação a outros processos de soldagem manual: a alta produtividade.

As siglas vêm do inglês Metal Inert Gas e Metal Active Gas. Essas siglas se referem respectivamente aos gases de proteção usados no processo: gases inertes ou mistura de gases inertes, e gás ativo ou mistura de gás ativo com inerte. Ajudam também a identificar a diferença fundamental entre um e outro: a soldagem MAG é usada principalmente na soldagem de materiais ferrosos, enquanto a soldagem MIG é usada na soldagem de materiais não ferrosos, como o alumínio, o cobre, o níquel, o magnésio e suas respectivas ligas.

A soldagem MIG/MAG é usada na fabricação de componentes e estruturas, na fabricação de equipamentos de médio e grande portes como pontes rolantes, vigas, escavadeiras, tratores, na indústria automobilística, na manutenção de equipamentos e peças metálicas, na recuperação de peças desgastadas e no revestimento de superfícies metálicas com materiais especiais.

As amplas aplicações desses processos são devidas à:

• alta taxa de deposição, o que leva à altaprodutividade no trabalho do soldador;

• versatilidade em relação ao tipo de materiais,espessuras e posições de soldagem em que podemser aplicados;

• ausência de operações de remoção de escória porcausa da não-utilização de fluxos de soldagem;

• existência de menor habilidade do soldador.

Equipamentos para soldagem MIG/MAG

O equipamento usado no processo de soldagem com proteção a gás pode ser:

• semi-automático, no qual a alimentação do eletrodo éfeita automaticamente pela máquina e as demaisoperações são realizadas pelo soldador;

• ou automático, no qual após a regulagem feita pelosoldador, este não interfere mais no processo.

Para empregar o processo MIG/MAG são necessários os seguintes equipamentos: 1 uma fonte de energia; 2 um sistema de alimentação do eletrodo; 3 uma tocha/pistola de soldagem; 4 um suprimento de gás de proteção com regulador de

pressão e fluxômetro;

126

5 um sistema de refrigeração de água, quando necessário;

Fig. 21

As fontes de energia para a soldagem MIG/MAG são do tipo transformador-retificador de corrente contínua.

Para que o processo de soldagem com eletrodo consumível seja estável, é preciso que o comprimento do arco permaneça constante. Para isso, a velocidade de consumo do eletrodo deve ser, teoricamente, e em média, igual à sua velocidade de alimentação. Esse trabalho é feito pelas fontes de energia de duas formas: a) Pelo controle da velocidade de alimentação do

eletrodo de modo que a iguale à velocidade de fusão.b) Pela manutenção da velocidade de alimentação

constante, permitindo variações nos parâmetros desoldagem.

Normalmente, o sistema alimentador do eletrodo combina as funções de acionar o eletrodo e controlar elementos como vazão de gás e água, e a energia elétrica fornecida ao eletrodo. Ele é acionado por um motor de corrente contínua independentemente da fonte. A velocidade de alimentação do arame (eletrodo), que vem enrolado em bobinas, está diretamente relacionada à intensidade da corrente de soldagem fornecida pela máquina de solda, conforme as características da fonte e do processo.

Para ser movimentado, o eletrodo é passado por um conjunto de roletes de alimentação, que pode estar próximo ou afastado da tocha de soldagem.

127

Figs. 22, 23, 24 e 25.

A tocha de soldagem conduz simultaneamente o eletrodo, a energia elétrica e o gás de proteção a fim de produzir o arco de soldagem. Suas funções são:

• guiar o eletrodo de modo que o arco fique alinhadocom a junta a ser soldada;

• fornecer a corrente de soldagem ao eletrodo;

• envolver o arco e a poça de fusão com o gás deproteção.

Ela consiste basicamente de: a) um bico de contato que faz a energização do arame-

eletrodo;b) um bocal que orienta o fluxo do gás;c) um gatilho de acionamento do sistema.

As tochas de soldagem podem ser refrigeradas por água ou pelo próprio gás de proteção que conduzem. Isso depende dos valores de corrente usados e do ciclo de trabalho do equipamento. Assim, por exemplo, correntes de trabalho mais elevadas (acima de 220 A) e ciclos de trabalho superiores a 60% recomendam a refrigeração com água.

Fig. 26

128

A fonte de gás consiste de um cilindro do gás ou mistura de gases de proteção dotado de regulador de pressão (manômetro) e/ou vazão (fluxômetro).

Todo esse conjunto tem um custo inicial maior do que o equipamento necessário para a execução da soldagem por eletrodos revestidos. Além disso, ele também exige mais cuidados de manutenção no decorrer de sua vida útil. Isso, porém, é compensado pelo alto nível de produtividade proporcionado pela utilização da soldagem MIG/MAG.

Consumíveis e suas especificações

Na soldagem MIG/MAG, os consumíveis são o eletrodo (também chamado de arame) ou metal de adição, o gás de proteção e, em alguns casos, um líquido para a proteção da tocha e das regiões adjacentes à solda contra a adesão de respingos.

Os eletrodos para soldagem MIG/MAG são fabricados com metais ou ligas metálicas como aço inoxidável, aço com alto teor de cromo, aço-carbono, aços de baixa liga, alumínio, cobre, níquel, titânio e magnésio. Eles apresentam composição química, dureza, superfície e dimensões controladas e normalizadas. A norma é a da AWS (American Welding Society) e a classificação para aço-carbono é feita por meio de um conjunto de letras e algarismos: ER XXXY-ZZ.

Nesse conjunto, tem-se:

• As letras ER são usadas sempre juntas e se referemao consumível aplicável em processos de soldagemTIG, MIG, MAG e arco submerso.

• Os próximos dois ou três dígitos referem-se àresistência à tração mínima do metal depositado em103 PSI.

• O dígito Y pode ser um S para arame sólido, T paraarame tubular e C para arames indicados pararevestimentos duros.

• O Z indica a classe de composição química do aramee outras características.

Deve-se reforçar ainda a importância dos cuidados necessários ao armazenamento e manuseio dos eletrodos. Eles devem ser armazenados em um local limpo e seco para evitar a umidade. Para evitar a contaminação pelas partículas presentes no ambiente, a bobina deve retornar à embalagem original quando não estiver em uso.

O tipo de gás influencia nas características do arco e na transferência do metal, na penetração, na largura e no

129

formato do cordão de solda, e na velocidade máxima da soldagem.

Os gases inertes puros são usados principalmente na soldagem de metais não ferrosos como o alumínio e o magnésio. Os gases ativos puros ou as misturas de gases ativos com inertes são usados principalmente na soldagem dos metais ferrosos. As misturas de gases ativos com gases inertes em diferentes proporções permitem a soldagem com melhor estabilidade de arco nos metais ferrosos.

Transferência de metal

Na soldagem MIG/MAG, o metal fundido na ponta do eletrodo tem de se transferir para a poça de fusão. O modo como essa transferência acontece é muito importante. Ele é influenciado principalmente pelo valor da corrente de soldagem, pela tensão, pelo diâmetro do eletrodo e pelo tipo de gás de proteção usado.

Por outro lado, o modo como essa transferência ocorre influi na estabilidade do arco, na aplicabilidade em determinadas posições de soldagem e no nível de geração de respingos.

Para simplificar, pode-se dizer que a transferência ocorre basicamente de três formas básicas, a saber:

1 Transferência por curto-circuito.

2 Transferência globular.

3 Transferência por spray, ou pulverização axial.

• A transferência por curto-circuito ocorre com baixosvalores de tensão e corrente, e acontece quando agota de metal que se forma na ponta do eletrodo vaiaumentando de diâmetro até tocar a poça de fusão.Esse modo de transferência pode ser empregado nasoldagem fora de posição, ou seja, em posiçõesdiferentes da posição plana. É usado também nasoldagem de chapas finas, quando os valores baixosde tensão e corrente são indicados.

Fig. 27

130

• A transferência globular acontece quando o metal doeletrodo se transfere para a peça em gotas comdiâmetro maior do que o diâmetro do eletrodo. Essasgotas se transferem sem direção, causando oaparecimento de uma quantidade elevada derespingos. Essa transferência é indicada para asoldagem na posição plana.

• A transferência por spray ocorre com correntes desoldagem altas, o que faz diminuir o diâmetro médiodas gotas de metal líquido. Esse tipo de transferênciaproduz uma alta taxa de deposição, mas é limitado àposição plana.

Figs. 28, 29 e 30.

Etapas, técnicas e parâmetros do processo Para soldar peças pelo processo de soldagem MIG/MAG, o soldador segue as seguintes etapas:

1 Preparação das superfícies.

2 Abertura do arco.

3 Início da soldagem pela aproximação da tocha da peça e acionamento do gatilho para início do fluxo do gás, alimentação do eletrodo e energização do circuito de soldagem.

4 Formação da poça de fusão.

5 Produção do cordão de solda, pelo deslocamento da tocha ao longo da junta, com velocidade uniforme.

6 Liberação do gatilho para interrupção da corrente, da alimentação do eletrodo, do fluxo do gás e extinção do arco.

Sétima Aula Nessa aula serão apresentadas técnicas, parâmetros e uma tabela de problemas e soluções do processo MIG/MAG.

50 min


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O estabelecimento do procedimento de soldagem deve considerar variáveis como: tensão, corrente, velocidade, ângulo e deslocamento da tocha, tipo de vazão do gás, diâmetro e comprimento da extensão livre do eletrodo (stick out). Essas variáveis afetam a penetração e a geometria do cordão de solda.

Assim, por exemplo, se todas as demais variáveis do processo forem mantidas constantes, um aumento na corrente de soldagem, com conseqüente aumento da velocidade de alimentação do eletrodo, causa aumento na penetração e na taxa de deposição.

Sob as mesmas condições, ou seja, variáveis mantidas constantes, um aumento da tensão produzirá um cordão de solda mais largo e mais chato.

A baixa velocidade de soldagem resulta em um cordão de solda muito largo com muito depósito de material. Velocidades mais altas produzem cordões estreitos e com pouca penetração.

A vazão do gás deve ser tal que proporcione boas condições de proteção. Em geral, quanto maior for a corrente de soldagem, maior será a poça de fusão e, portanto, maior a área a proteger e maior a vazão necessária.

O comprimento da extensão livre do eletrodo é a distância entre o último ponto de contato elétrico e a ponta do eletrodo ainda não fundida. Ela é importante porque, quanto maior for essa distância, maior será o aquecimento do eletrodo (por causa da resistência elétrica do material) e menor a corrente necessária para fundir o arame.

O quadro a seguir mostra problemas comuns de soldagem, suas causas e medidas corretivas.

O número de passes é função da espessura do metal e do tipo da junta.

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Tipos de descontinuidade

Causas Prevenções

Poros visíveis 1 Velocidade de soldagem muito alta. 2 Distância excessiva entre bocal e

peça. 3 Tensão (voltagem) alta. 4 Metal de base sujo de óleo, tintas,

oxidação ou molhado. 5 Corrente de ar. 6 Fluxo de gás incorreto. 7 Arames e guias sujos. 8 Respingos de solda no bocal. 9 Vazamento nas mangueiras e na

tocha. 10 Preparação inadequada de junta. 11 Metal de base impuro ou

defeituoso. 12 Tocha muito inclinada.

1 Diminuir a velocidade de soldagem. 2 Manter a distância correta entre o bocal e a

peça. 3 Reduzir a tensão (voltagem) caso ela esteja

alta. 4 Limpar o metal de base por meios

apropriados, antes da soldagem. 5 Proteger as peças de corrente de ar, para

não prejudicar a proteção gasosa. 6 Regular a vazão de gás: se a vazão de gás

estiver baixa, aumentar para proteger a poça de fusão; se a vazão estiver alta, será melhor reduzir para evitar turbulência. (8 a 101/min – arco curto e 12 a 201/min – arco longo).

7 Limpar a guia com ar comprimido; usar sempre arames isentos de graxa, resíduos ou umidade.

8 Limpar os respingos de solda do bocal, que podem alterar o fluxo de gás, provocando turbilhonamento e aspiração de ar.

9 Verificar sempre as mangueiras, conexões, juntas e pistola para evitar aspiração de ar pelo furo.

10 Dimensionar a rede adequadamente. 11 Obter uma abertura constante e dentro dos

limites da posição de trabalho. 12 Rejeitar o metal de base. 13 Posicionar a tocha corretamente.

Falta de penetra-ção ou de fusão na raiz.

1 Abertura muito pequena ou mesmo inexistente, ou abertura irregular.

2 Ângulo do chanfro muito pequeno. 3 Presença de “nariz” ou “nariz” muito

grande. 4 Falha no manuseio da tocha. 5 Falta de calor na junta. 6 6. Passe de raiz com convexidade

excessiva.

1 Caprichar na preparação da junta a soldar e realizar a montagem, respeitando sempre a fresta mínima em função do chanfro e da posição de soldagem.

2 Procurar tornar a fresta a mais constante possível, por meio de um potenciamento adequado.

3 Utilizar ângulo entre 40 e 60o. 4 Verificar se é realmente necessária a existência

de “nariz”. 5 Procurar tornar o “nariz” o mais constante

possível e sempre menor do que o máximo permitido para o tipo de chanfro e posição de soldagem definidos.

6 Quando for necessário, parar a soldagem antes do término do cordão de raiz e realizar as retomadas/reacendimentos de forma correta.

7 Aumentar o par tensão x velocidade do arame (amperagem).

8 Reduzir a velocidade de soldagem, pois ela pode estar muito alta, porém é preferível manter o arco na frente da poça de fusão.

9 Preaquecer a peça de trabalho. 10 Soldar em posição vertical ascendente. 11 Esmerilhar o passe de raiz, obtendo certa

concavidade em sua superfície antes de executar o novo cordão.

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Superfície Irregular

1 Velocidade inadequada do arame (amperagem).

2 Manuseio incorreto da tocha.

1 Ajustar a velocidade do arame. 2 Aprimorar o manuseio da tocha para que o

tecimento seja cadenciado e constante. Desalinhamento 1 Pré-montagem mal executada.

2 Ponteamento deficiente. 1 Caprichar na preparação da junta a soldar. 2 Realizar um ponteamento, com soldas de

fixação resistentes e dimensionadas de acordo com as partes a unir.

Respingos 1 Tensão muito elevada. 2 Vazão de gás excessiva. 3 Sujeira no metal de base. 4 Avanço do arame alto ou baixo em

relação à tensão do arco. 5 Distância excessiva entre o bocal e

a peça. 6 Altura excessiva do arco. 7 Controle inadequado da indutância. 8 Posição inadequada da tocha. 9 Mau contato entre cabos e peças. 10 Bico de contato danificado. 11 Bocal com respingos.

1 Reduzir a tensão. 2 Regular a vazão do gás. 3 Limpar o metal de base, eliminando tintas,

óxidos, graxas e outras impurezas que provocam isolamento entre o arame e o metal de base.

4 Regular o avanço do arame. 5 Controlar a condição ideal pelo

tamanho/volume da gota na ponta do arame, que deve ter aproximadamente o mesmo diâmetro do arame.

6 Manter a distância correta entre o bocal e a peça.

7 Reduzir a altura do arco. 8 Controlar a indutância adequadamente. 9 Usar a técnica de arco quente (arame sobre

a poça de fusão) para melhorar a estabilidade do arco e reduzir os respingos. Não inclinar muito a tocha e procurar manter, onde for possível, o arco perpendicular à linha da solda.

10 Limpar as superfícies de contato a fim de evitar instabilidade no arco.

11 Trocar o bico de contato. 12 Limpar ou trocar o bocal com respingo.

Tabela 5

Como se pôde perceber, a soldagem MIG/MAG é um processo bastante versátil em termos de aplicabilidade às mais variadas ligas metálicas e espessuras de material, podendo ser usada em todas as posições. Além disso, por ser semi-automática, ela apresenta uma produtividade muito elevada. Isso a torna uma alternativa bastante viável quando comparada à soldagem por outros processos.

Nessa aula serão apresentados os princípios do processo de soldagem TIG.

Oitava Aula

134

TIG Qual o processo de soldagem indicado quando os metais a serem unidos são de difícil soldagem por outros processos, ou quando é necessário soldar peças de pequena espessura ou juntas complexas, ou caso seja preciso um controle muito rigoroso do calor cedido à peça?

Existe um processo de soldagem manual, que também pode ser automatizado, e que resolve esses problemas. Ele é chamado de soldagem TIG, um processo dos mais versáteis em termos de ligas soldáveis e espessuras, produzindo soldas de ótima qualidade.

TIG é uma sigla que deriva do inglês Tungsten Inert Gas e se refere a um processo de soldagem ao arco elétrico, com ou sem metal de adição, que usa um eletrodo não consumível de tungstênio envolto por uma cortina de gás protetor.

Fig. 31

Nesse processo, a união das peças metálicas é produzida por aquecimento e fusão por meio de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio não consumível e as peças a serem unidas. A principal função do gás inerte é proteger a poça de fusão e o arco contra a contaminação da atmosfera.

Esse processo é aplicável à maioria dos metais e suas ligas numa ampla faixa de espessuras. Porém, devido à baixa taxa de deposição, sua aplicação é limitada à soldagem de peças pequenas e no passe de raiz,

50 min


135

principalmente de metais não ferrosos e de aço inoxidável.

O arco elétrico na soldagem TIG produz soldas com boa aparência e acabamento. Isso exige pouca ou nenhuma limpeza após a operação de soldagem. Esse arco pode ser obtido por meio de corrente alternada (CA), corrente contínua e eletrodo negativo (CC-), e corrente contínua e eletrodo positivo (CC+), que é pouco usada pelos riscos de fusão do eletrodo e contaminação da solda.

Um arco de soldagem TIG ideal é aquele que fornece a máxima quantidade de calor ao metal-base e a mínima ao eletrodo. Além disso, no caso de alumínio e magnésio e suas ligas, ele deve promover a remoção da camada de óxido que se forma na frente da poça de fusão. Dependendo da situação e de acordo com as necessidades do trabalho, cada um dos modos de se produzir o arco (CA, CC+ ou CC-) apresenta um ou mais destes requisitos. Ver tabela a seguir.

Tipo de corrente C/C- C/C+ CA (Balanceada) Polaridade do

eletrodo Negativa ou direta Positiva ou inversa

Ação de limpeza Não Sim Sim, em cada semiciclo

Balanço de calor no arco (aprox.)

70% na peça 30% no eletrodo



Penetração Estreita e profunda Rasa e superficial Média Aplicação Aço,cobre, prata, aços

austeníticos ao cromo-níquel e ligas resistentes ao calor.

Pouco usada. Requer eletrodos de menor diâmetro ou corrente mais baixa.

Alumínio, magnésio e suas ligas.

Tabela 6 - (Fonte – Tecnologia da soldagem por Paulo Villani Marques e outros. Belo Horizonte – ESAB, 1991, p.187)

O uso do eletrodo não consumível permite a soldagem sem utilização de metal de adição. O gás inerte, por sua vez, não reage quimicamente com a poça de fusão. Com isso, há pouca geração de gases e fumos de soldagem, o que proporciona ótima visibilidade para o soldador.

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136

A soldagem TIG é normalmente manual em qualquer posição, mas, com o uso de dispositivos adequados, o processo pode ser facilmente mecanizado.

Equipamento básico

O equipamento usado na soldagem TIG é composto basicamente de:

• uma fonte de energia elétrica;

• uma tocha de soldagem;

• uma fonte de gás protetor;

• um eletrodo para a abertura do arco;

• unidade para circulação de água para refrigeração datocha.

A fonte de energia elétrica é do tipo ajustável e pode ser:

• um transformador que fornece corrente alternada;

• um transformador/retificador de corrente contínuacom controle eletromagnético ou eletrônico;

• fonte de corrente pulsada;

• fontes que podem fornecer corrente contínua oualternada.

A tocha de soldagem tem como função suportar o eletrodo de tungstênio e conduzir o gás de proteção de forma apropriada. Ela é dotada de uma pinça interna que serve para segurar o eletrodo e fazer o contato elétrico. Possui também um bocal que pode ser de cerâmica ou de metal e cuja função é direcionar o fluxo do gás.

Fig. 32

137

Fig. 33

Todas as tochas precisam ser refrigeradas. Isso pode ser feito pelo próprio gás de proteção, em tochas de capacidade até 150 A ou, para tochas entre 150 e 500 A, com água corrente fornecida por um circuito de refrigeração composto por um motor elétrico, um radiador e uma bomba d’água.

Eletrodos

O eletrodo usado no processo de soldagem TIG é uma vareta sinterizada de tungstênio puro ou com adição de elementos de liga (tório, zircônio, lantânio e cério). Sua função é conduzir a corrente elétrica até o arco. Essa capacidade de condução varia de acordo com sua composição química, com seu diâmetro e com o tipo de corrente de soldagem.

A seleção do tipo e do diâmetro do eletrodo é feita em função do material que vai ser soldado, da espessura da peça, do tipo da junta, do número de passes necessários à realização da soldagem, e dos parâmetros de soldagem que vão ser usados no trabalho.

Consumíveis

Para a realização da soldagem TIG, além dos eletrodos, são necessários também os itens chamados de consumíveis, ou seja, o metal de adição e o gás de proteção.

Embora o processo TIG permita a soldagem sem metal de adição, esse tipo de trabalho é de uso limitado, principalmente a materiais de espessura muito fina e ligas não propensas a trincas quando aquecidas. A função do

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metal de adição é justamente ajudar a diminuir as fissuras e participar na produção do cordão de solda.

Para soldagem manual, o metal de adição é fornecido na forma de varetas. Para a soldagem mecanizada, o metal é fornecido na forma de um fio enrolado em bobinas. Os diâmetros dos fios e das varetas são padronizados e variam entre 0,5 e 5 mm. O diâmetro é escolhido em função da espessura das peças ou da quantidade de material a ser depositado e dos parâmetros de soldagem.

A escolha do metal de adição para uma determinada aplicação é feita em função da composição química e das propriedades mecânicas desejadas para a solda. Em geral, o metal de adição tem composição semelhante à do metal de base.

É importante lembrar que os catálogos dos fabricantes são fontes ideais de informações necessárias para ajudar na escolha dos gases de proteção, dos eletrodos e do metal de adição.

O gás inerte, além de proteger a região do arco compreendida pela poça de fusão, também transfere a corrente elétrica quando ionizado. Para esse sistema, os gases usados são o hélio, o argônio ou uma mistura dos dois.

A seleção do gás de proteção é feita em função do tipo de metal que se quer soldar, da posição de soldagem e da espessura das peças a unir.

O grau de pureza do gás de proteção é essencial para a qualidade da solda e ele deve ficar em torno de 99,99%. É importante lembrar que essa pureza deve ser mantida até que o gás chegue efetivamente ao arco, a fim de evitar que vestígios de sujeira e umidade resultem em contaminação da solda.

Além dos equipamentos e materiais que foram descritos, vários equipamentos ou sistemas auxiliares podem ser usados para facilitar ou mecanizar a operação de soldagem, tais como:

• posicionadores, para permitir a soldagem na posiçãoplana;

• dispositivos de deslocamento, para movimentar atocha ou a peça;

• controladores automáticos de comprimento de arco,para manter constante a distância da ponta doeletrodo até a peça;

• alimentadores de metal de adição, para mecanizar aadição do metal e permitir uniformidade na adição;

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• osciladores do arco de soldagem, para mecanizar otecimento do cordão;

• temporizadores, para controlar o início e o fim daoperação dos diversos dispositivos auxiliares dasoldagem, controlar o fluxo de gás e sincronizar todaa operação do sistema.

Etapas do processo de soldagem TIG manual

Para realizar a soldagem TIG, o operador deve seguir estas etapas:

1 Preparação da superfície, para remoção de óleo, graxa, sujeira, tinta, óxidos, por meio de lixamento, escovamento, decapagem.

2 Abertura do gás (pré-purga), para expulsar o ar da mangueira de gás e da tocha.

3 Pré-vazão, ou formação de cortina protetora antes da abertura do arco.

4 Abertura do arco por meio de um ignitor de alta freqüência.

5 Formação da poça de fusão.

6 Adição do metal na poça de fusão, quando aplicável.

7 No fim da junta, extinção do arco por interrupção da corrente elétrica.

8 Passagem do gás inerte sobre a última parte soldada para resfriamento do eletrodo e proteção da poça de fusão em solidificação (pós-vazão).

9 Fechamento do fluxo do gás.

As etapas 3 e 8 são automáticas, ou seja, fazem parte das características técnicas do equipamento.

Esse procedimento exige técnicas adequadas para sua execução. Por exemplo:

No início da soldagem a tocha deve permanecer no ponto de partida por um tempo entre três e cinco segundos, para que se forme uma poça de fusão.

Usualmente, durante a soldagem, a tocha deve permanecer perpendicular em relação à superfície da junta de modo que o ângulo de trabalho seja de 90º. Ao mesmo tempo, ela deve estar ligeiramente inclinada para trás (ângulo de soldagem de 5 a 15º).

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• O movimento da tocha deve ser firme e uniforme àmedida que a vareta de adição é introduzida na bordafrontal ou lateral da poça. A vareta deve formar umângulo de aproximadamente 15º em relação àsuperfície da peça.

Ao se soldar componentes de espessuras diferentes, o arco deve ser direcionado para o lado da junta de maior espessura a fim de se obter fusão e penetração iguais dos dois lados.

Além disso, deve-se também considerar o conjunto de parâmetros que asseguram a penetração e o perfil do cordão desejados. Eles são, por exemplo:

• o comprimento do arco, que varia entre 3 e 10 mm, dependendo do tipo e da localização da junta;

• a intensidade da corrente de soldagem, relacionadaprincipalmente com a espessura do metal de base,diâmetro e tipo de eletrodo;

• a bitola da vareta é escolhida de acordo com aquantidade de metal a ser adicionado à poça defusão;

• a vazão do gás que influencia na qualidade do cordãode solda.

Fig. 34

Fig. 35

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A determinação dos parâmetros de soldagem é feita em função do material a ser soldado, da espessura das peças, da posição de soldagem e dos equipamentos disponíveis. Isso é válido também para a decisão de uso ou não de metal de adição.

Problemas operacionais e defeitos nas soldas

Por mais cuidado que se tenha, os problemas e os defeitos sempre acontecem. O quadro a seguir mostra quais são eles, suas causas e como corrigi-los.

Problemas/Defeitos Causas Correções

Consumo excessivo de eletrodo

1 Gás de proteção insuficiente.

2 Soldagem em polaridade inversa.

3 Diâmetro inadequado do eletrodo em relação à cor-rente necessária ao trabalho.

4 Eletrodo contaminado. 5 Oxidação do eletrodo

durante o resfriamento.

1 Limpar a boca da tocha. 2 Verificar se há vazamento nas

mangueiras. 3 Diminuir a distância entre o bocal e a

peça. 4 Aumentar a vazão do gás. 5 Corrigir a polaridade. 6 Usar eletrodo de diâmetro 7 maior. 8 Usar eletrodo de diâmetro maior 9 Eliminar a contaminação por meio de

esmerilhamento da ponta do eletrodo. 10 Manter o gás fluindo após a extinção do

arco por, pelo menos, dez segundos. Arco errático 1 Presença de óxidos ou

agentes contaminadores na superfície do metal de base.

2 Ângulo do chanfro da junta estreito demais.

3 Eletrodo contaminado. 4 Diâmetro do eletrodo

grande demais para a intensidade de corrente usada.

5 Arco muito longo.

1 Limpar a superfície do metal de base.

2 Corrigir o ângulo. 3 Limpar o eletrodo. 4 Utilizar o eletrodo de tamanho

adequado, ou seja, o menor possível para a corrente necessária.

5 Aproximar mais o eletrodo.

Porosidade 1 Impurezas na linha de gás. 2 Mangueiras de gás e água

trocadas. 3 Superfície do metal de base

e/ou do metal de adição contaminada.

4 Vazão do gás inadequada. 5 Arco muito longo.

1 Purgar o ar de todas as linhas antes de abrir o arco.

2 Usar somente mangueiras novas. 3 Nunca trocar as mangueiras. 4 Fazer limpeza. 5 Corrigir a vazão de gás. 6 Corrigir o comprimento do arco.

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Cordão de solda oxidado 1 Proteção insuficiente do gás.

2 Metal de base ou de adição sujo.

3 Contaminação com o tungstênio do eletrodo.

1 Verificar a taxa de vazão do gás. 2 Verificar o tamanho do arco. 3 Corrigir a posição da tocha. 4 Centralizar os eletrodos no bocal de

gás. 5 Limpar a superfície do material de

base e dos materiais de adição. 6 Abrir o arco sem tocar o metal de

base; usar corrente de alta freqüência Cordão de solda muito largo

1 Arco muito longo. 2 Velocidade de soldagem

muito baixa para corrente usada.

1 Corrigir o tamanho do arco. 2 Corrigir a posição da tocha. 3 Verificar e alterar a corrente e/ou a

velocidade de soldagem. Tabela 7

Arco submerso A soldagem por arco submerso é um processo no qual o calor para a soldagem é fornecido por um (ou alguns) arco (s) desenvolvido (s) entre um (uns) eletrodo(s) de arame sólido ou tubular e a peça-obra. Como já está explícito no nome, o arco ficará protegido por uma camada de fluxo granular fundido que o protegerá, assim como o metal fundido e a poça de fusão, da contaminação atmosférica.

Como o arco elétrico fica completamente coberto pelo fluxo, este não é visível, e a solda se desenvolve sem faíscas, luminosidades ou respingos, que caracterizam os demais processos de soldagem em que o arco é aberto.

O fluxo, na forma granular, para além das funções de proteção e limpeza do arco e metal depositado, funciona como um isolante térmico, garantindo uma excelente concentração de calor que irá caracterizar a alta penetração que pode ser obtida com o processo.

Princípio de funcionamento do processo

Em soldagem por arco submerso, a corrente elétrica flui através do arco e da poça de fusão, que consiste em metal de solda e fluxo fundidos. O fluxo fundido é, normalmente, condutivo (embora no estado sólido a frio

Nessa aula serão apresentados os princípios do processo de soldagem por arco submerso.

Nona Aula

50 min


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não o seja). Em adição à sua função protetora, a cobertura de fluxo pode fornecer elementos desoxidantes, e em solda de aços-liga, pode conter elementos de adição que modificariam a composição química do metal depositado.

Durante a soldagem, o calor produzido pelo arco elétrico funde uma parte do fluxo, o material de adição (arame) e o metal de base, formando a poça de fusão.

A zona de soldagem fica sempre protegida pelo fluxo escorificante, parte fundido e uma cobertura de fluxo não fundido. O eletrodo permanece a uma pequena distância acima da poça de fusão e o arco elétrico se desenvolve nessa posição. Com o deslocamento do eletrodo ao longo da junta, o fluxo fundido sobrenada e se separa do metal de solda líquido, na forma de escória. O metal de solda, que tem ponto de fusão mais elevado do que a escória, solidifica-se enquanto a escória permanece fundida por mais algum tempo. A escória também protege o metal de solda recém-solidificado, pois este é, ainda,devido à sua alta temperatura, muito reativo com o nitrogênio e o oxigênio da atmosfera tendo a facilidade de formar óxidos e nitretos que alterariam as propriedades das juntas soldadas.

Com o resfriamento posterior, remove-se o fluxo não fundido (que pode ser reaproveitado) por meio de aspiração mecânica ou métodos manuais, e a escória, relativamente espessa de aspecto vítreo e compacto, que em geral se destaca com facilidade.

O fluxo é distribuído por gravidade. Fica separado do arco elétrico, ligeiramente à frente deste ou concentricamente ao eletrodo. Essa independência do par fluxo-eletrodo é outra característica do processo que o difere dos processos eletrodo revestido, MIG-MAG earame tubular. No arco submerso, essa separação permitirá que se utilize de diferentes composições fluxo-arame, podendo com isso selecionar combinações que atendam especificamente a um dado tipo de junta em especial.

O esquema básico do funcionamento do processo pode ser visto na figura a seguir.

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Fig. 36 - Componentes essenciais de um equipamento de arco submerso.

O processo pode ser semi-automático com a pistola sendo manipulada pelo operador. Esta, porém, não é a maneira pela qual o processo oferece a maior produtividade; ela é conseguida com o cabeçote de soldagem sendo arrastado por um dispositivo de modo a automatizar o processo.

Outra característica do processo de soldagem por arco submerso está em seu rendimento, pois, praticamente, pode-se dizer que não há perdas de material por projeções (respingos). Possibilita também o uso de elevadas correntes de soldagem (até 4.000 A) o que, aliado às altas densidades de corrente (60 a 100 A/mm2), oferecerá ao processo alta taxa de deposição, muitas vezes não encontradas em outros processos de soldagem. Essas características tornam o processo de soldagem por arco submerso um processo econômico e rápido em soldagem de produção. Em média, gasta-se com esse processo cerca de um terço do tempo necessário para fazer o mesmo trabalho com eletrodos revestidos.

As soldas realizadas apresentam boa tenacidade e boa resistência ao impacto, além de excelente uniformidade e acabamento dos cordões de solda. Por meio de um perfeito ajustamento de fluxo, arame e parâmetros de

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soldagem conseguem-se propriedades mecânicas iguais ou melhores que o metal de base.

A maior limitação desse processo de soldagem é o fato que não permite a soldagem em posições que não sejam a plana ou horizontal. Ainda assim, a soldagem na posição horizontal só é possível com a utilização de retentores de fluxo de soldagem. Na soldagem circunferencial pode-se recorrer a sustentadores de fluxo como apresentado na figura abaixo.

Fig. 37 - Exemplo de recurso para sustentação de fluxo.

Nessa aula serão apresentados os principais símbolos de representação de soldagem.

Décima Aula

146

Simbologia Os símbolos de soldagem são informações importantes ao soldador, pois representam a geometria das juntas, as medidas do chanfro, o comprimento da solda, etc.

As normas de simbologia são da AWS – American Weiding Society (Sociedade Americana de Soldagem) e da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). A Norma NBR – 5874, da ABNT, define termos e expressões técnicas usadas em soldagem elétrica.

Fig. 38

Quando o símbolo é colocado abaixo da linha de referência indica que a soldagem deve ser feita no lado da peça indicado pela seta; quando o símbolo estiver acima da linha, a soldagem deverá ser feita no lado da peça oposto ao indicado pela seta.

Mas se a soldagem for nos dois lados da peça, aparecerão dois símbolos, um acima e outro abaixo da linha de referência.

50 min


Figs. 39 e 40

Fig. 41

147

Outro elemento da simbologia de soldagem é o tipo de junta. Os mais comuns são: de topo, em aresta, sobreposta, em ângulo ou em T, e em quina.

Topo Quina Aresta

Sobreposta Ângulo ou “T” Figs. 42, 43, 44, 45 e 46.

A seguir, uma tabela com os símbolos básicos de soldagem

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Tabela 8

149

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Soldagem ao arco elétrico

Tipo de descontinuidade

Causas Prevenção

Superfície irregular

1 Escolha do tipo de corrente/ polaridade errada.

2 Amperagem inadequada. 3 Utilização do eletrodo

úmido/de má qualidade. 4 Manuseio incorreto.

1 Verificar as especificações do eletrodo. 2 Ajustar a amperagem. 3 Ressecar os eletrodos segundo recomendações

do fabricante/trocar por outros de melhor qualidade.

4 Aprimorar o manuseio do eletrodo. Mordedura ou falta de fusão na face

1 Amperagem muito alta. 2 Arco muito longo. 3 Manuseio incorreto do

eletrodo. 4 Velocidade de soldagem

muito alta. 5 O arco apresenta sopro

lateral (sopro magnético). 6 Ângulo incorreto do

eletrodo. 7 Eletrodo com revestimento

excêntrico.

1 Diminuir a amperagem fornecida pela máquina de solda.

2 Encurtar o arco, aproximando o eletrodo da peça em soldagem.

3 Melhorar o manuseio do eletrodo, depositando mais nas laterais.

4 Diminuir a velocidade de soldagem, avançando mais devagar.

5 Inclinar o eletrodo na direção do sopro magnético, principalmente próximo aos extremos da junta.

6 Modificar a posição da garra do cabo de retorno. 7 Evitar ou modificar a posição dos objetos

facilmente magnetizáveis. 8 Mudar a fonte de energia para corrente alternada

(usar um transformador). 9 Inclinar o eletrodo no ângulo correto. 10 Trocar o eletrodo.

Poros visíveis 1 Utilização de eletrodos úmidos.

2 Ponta de eletrodo danificado (sem revestimento).

3 Em C.C., polaridade invertida.

4 Velocidade de soldagem muito alta.

5 Arco muito longo. 6 Amperagem inadequada. 7 Metal de base sujo de

óleo, tintas, oxidação ou molhado.

8 Manuseio inadequado do eletrodo na posição vertical ascendente.

9 Irregularidade no fornecimento de energia elétrica.

10 Preparação inadequada da junta.

11 Metal de base impuro ou

1 Usar somente eletrodo secos. 2 Utilizar somente eletrodos perfeitos. 3 Inverter a polaridade na máquina de solda. 4 Diminuir a velocidade de soldagem 5 Diminuir o comprimento do arco elétrico,

aproximando o eletrodo da peça. 6 Ajustar a amperagem da máquina para o

intervalo recomendado pelo fabricante para o tipo e bitola do eletrodo em questão.

7 Limpar o metal de base por meios apropriados, antes da soldagem.

8 Executar a movimentação adequada com tecimento lento e compassada, mantendo o arco elétrico constantemente curto.

9 Dimensionar a rede adequadamente. 10 Obter uma fresta constante e dentro dos limites

da posição de trabalho. 11 Rejeitar o metal de base.

151

defeituoso. Inclusão de escória visível

1 Não-remoção da escória do passe anterior.

2 Chanfro irregular. 3 Chanfro muito estreito. 4 Manuseio incorreto do

eletrodo. 5 Sobreposição errada dos

passes. 6 Amperagem baixa. 7 Velocidade de soldagem

muito alta.

1 Remover a escória do passe anterior antes de reiniciar a soldagem.

2 Preparar as bordas de maneira a obter paredes lisas sem falhas.

3 Aumentar o ângulo do chanfro. 4 Movimentar o eletrodo de forma a impedir que a

escória passe à frente da poça de fusão (aumentar a velocidade de soldagem e diminuir o ângulo de ataque).

5 Evitar mordeduras laterais onde a escória é de difícil remoção, realizar passe de raiz o mais largo possível com transição suave com o metal de base.

6 Evitar a formação de bolsas de escória na seqüência de passes.

7 Não soldar sobre passes de grande convexidade.8 Aumentar a amperagem. 9 Diminuir a velocidade de soldagem.

Respingos 1 Amperagem muito elevada. 2 Arco muito longo. 3 Em C.C. polaridade

invertida. 4 Arco com sopro magnético. 5 Metal de base sujo de óleo,

tintas, oxidação ou molhado.

6 Utilização de eletrodo úmido de má qualidade.

1 Diminuir a amperagem da máquina. 2 Encurtar o arco, aproximando o eletrodo da peça

em soldagem. 3 Inverter a polaridade na fonte de energia. 4 Inclinar o eletrodo na direção do sopro

magnético, principalmente próximo aos extremos da junta.

5 Modificar posição da garra do cabo de retorno. 6 Evitar e modificar a posição dos objetos

facilmente magnetizáveis. 7 Mudar a fonte de energia para corrente alternada

(usar um transformador). 8 Aquecer a peça quando existe um membro da

junta mais espesso que o outro. 9 Limpar o metal de base, eliminando poeiras,

óleos, graxas, tintas, oxidação, etc. 10 Secar os eletrodos, segundo as recomendações

do fabricante. 11 Trocar os eletrodos por outros de melhor

qualidade. Falta de penetração ou falta de fusão na raiz

1 Uso de eletrodo de diâmetro muito grande impedindo sua descida até a raiz.

2 Fresta muito pequena ou mesmo inexistente; fresta irregular.

3 Presença de nariz ou nariz muito grande.

4 Falha no manejo do eletrodo.

5 Ângulo de ataque incorreto, principalmente com eletrodos básicos.

6 Falta de calor na junta. 7 Penetração da escória,

entre os dois membros da junta na região da raiz impede uma fusão

1 Utilizar eletrodo de maior diâmetro ou eletrodo de revestimento mais fino.

2 Ser caprichoso na preparação da junta a soldar; realizar a montagem respeitando sempre a fresta mínima em função do chanfro e da posição de soldagem.

3 Procurar tomar a fresta a mais constante possível, por meio de um ponteamento adequado.

4 Verificar se é realmente necessária a existência de nariz.

5 Procurar tornar o nariz o mais constante possível, e sempre menor do que o máximo permitido para o tipo de chanfro e posição de soldagem definidos.

6 Dirigir sempre o arco elétrico de modo a aquecer apropriadamente ambas as bordas do chanfro.

7 Realizar as retornadas/reacendimentos de forma correta.

152

completa dos materiais. 8 Alta velocidade de

soldagem.

8 Realizar a retomada/reacendimentos de formacorreta

9 Utilizar o ângulo adequado. 10 Aumentar a amperagem, se ela estiver baixa. 11 Usar eletrodo de maior diâmetro, se o material

for espesso. 12 Diminuir a velocidade de soldagem. 13 Preaquecer a peça de trabalho, se ela estiver

fria. 14 Soldar em posição vertical ascendente. 15 Movimentar o eletrodo de forma a impedir que

a escória passe da poça de fusão. 16 Diminuir a velocidade de soldagem.

Mordedura na raiz 1 Amperagem muito alta. 2 Arco muito longo. 3 Manuseio incorreto do

eletrodo. 4 Velocidade de soldagem

muito alta. 5 Sopro magnético.

1 Diminuir a amperagem fornecida pela máquina de solda.

2 Encurtar o arco. 3 Melhorar o manuseio do eletrodo. 4 Diminuir a velocidade de soldagem, avançando

mais devagar. 5 Inclinar o eletrodo na direção do sopro

magnético. 6 Modificar a posição da garra do cabo de

retorno. 7 Evitar ou modificar a posição dos objetos 8 Mudar a fonte de energia para corrente

alternada (usar um transformador). Trincas 1 Soldagem defeituosa,

contendo inclusões de escória, falta de penetração, mordeduras, etc.

2 Cratera final com mau acabamento.

3 Calor excessivo na junta causando excesso de contração e distorção.

4 Metal de base sujo de óleo, tintas ou molhado.

5 Trincas devido ao ponteamento

6 Cordão de solda muito pequeno (particularmente passe de raiz ou de filete).

7 Teor de enxofre alto no metal de base.

8 Têmpera da zona termicamente afetada.

9 Fragilização pelo hidrogênio.

10 Projeto de junta adequado.

11 Montagem muito rígida. 12 Tensões residuais muito

elevadas.

1 Soldar corretamente evitando a descontinuidade.

2 Interromper a soldagem de forma adequada, fazendo com que a extinção da arco ocorra sobre o passe recém-executado.

3 Reduzir a corrente, ou a tensão, ou ambas, aumentar também a velocidade de soldagem.

4 Limpar ou secar o metal de base. 5 Efetuar o ponteamento com metal de adição

adequado, corretamente dimensionado em tamanho e freqüência.

6 Remover as soldas de fixação à medida que o trabalho for progredindo.

7 Nos casos possíveis, executar o ponteamento do lado que não será executada a soldagem.

8 Substituir o ponteamento por outro sistema de fixação “cachorros”, “batoques”, “pontes”, etc..

9 Reduzir a velocidade de soldagem, o cordão deve ter uma secção transversal suficientemente robusta para suportar os esforços a que estará submetido.

10 Utilizar eletrodos com manganês alto. 11 Usar arco mais curto para minimizar a queima

do manganês. 12 Ajustar o chanfro de modo a permitir adequada

diluição e utilização do eletrodo. 13 Alterar a seqüência de passes de forma a

reduzir a restrição da solda no resfriamento. 14 Mudar o material a fim de obter adequada

relação % Mn/%S. 15 Fazer preaquecimento para retardar o

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resfriamento. 16 Usar eletrodos ressecados conforme

recomendações do fabricante. 17 Remover contaminação (óleos, umidades, etc.).18 Manter a solda a temperatura elevada por um

período longo para permitir a saída do hidrogênio através da difusão (pós-aquecimento).

19 Preparar os chanfros com dimensões adequadas.

20 Escolher uma seqüência de soldagem que acarrete as menores tensões possíveis na junta.

21 Controlar a distribuição de calor na peça de trabalho, aquecendo-a ou resfriando-a em todo ou em partes.

22 Usar tratamento térmico de alívio de tensões.

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Educador, reproduza a avaliação abaixo para o número de jovens da turma. Leia junto com eles e tire as dúvidas no momento que antecede a realização da prova.

Nessa aula será realizada avaliação teórica referente ao capítulo 1.


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CURSO: .........................................................................................................................

ÁREA DO CONHECIMENTO: Ajustagem e Produção Mecânica II

Nome .............................................................................................Data: ....../....../ ......

Avaliação Teórica

1 Cite, pelo menos, 5 EPIs – Equipamentos de Proteção Individual utilizados nos processos de soldagem.

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2 Cite, pelo menos, 3 procedimentos de segurança necessários nos processos de soldagem.

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....................................................................................................................................

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....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

3 Explique com suas palavras como se realiza o processo de soldagem com eletrodo revestido por arco elétrico.

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....................................................................................................................................

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4 Explique o que é eletrodo revestido e cite, pelo menos, 3 funções do seu revestimento.

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....................................................................................................................................

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5 Quais os demais equipamentos e acessórios utilizados no processo de solda com arco elétrico? Cite, pelo menos, 5 itens.

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6 Cite 3 defeitos de soldagem, suas causas e prevenção.

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7 Nos processos produtivos industriais, onde é aplicada a soldagem por resistência?

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8 Quais os tipos de aplicação do processo de soldagem MIG e MAG?

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9 Quais os tipos de aplicação do processo de soldagem TIG?

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....................................................................................................................................

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10 Qual é sua opinião sobre o processo de soldagem na indústria mecânica, considerando os aspectos: qualidade técnica, economia, segurança e qualificação profissional?

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....................................................................................................................................

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Se observarmos ao nosso redor, poderemos perceber que estamos cercados de produtos que utilizam componentes produzidos em tornos.

O torneamento é um processo cuja principal característica é a rotação da peça em torno do seu próprio eixo.

É um processo antigo que vem sendo aprimorado constantemente. Atualmente os princípios de usinagem usados nas máquinas convencionais vão se somando aos processos automatizados, possibilitando a produção de peças com maior qualidade, menor custo e menor esforço físico.

Compreender o funcionamento do torno mecânico horizontal e seus acessórios;

Determinar parâmetros básicos para usinagem em torno mecânico horizontal;

Elaborar peças de pouca complexidade em torno mecânico horizontal;

Compreender a importância do uso de equipamento de proteção individual e adotarposturas seguras frente aos riscos a que serão expostos no ambiente de trabalho.

Objetivos

6 Usinagem por Torneamento

161

162

Torno mecânico – Nomenclatura Torno mecânico é uma máquina-ferramenta utilizada para executar operações de usinagem cilíndrica externa ou interna e outras operações que normalmente são feitas por furadeiras e fresadoras e com adaptações relativamente simples.

A principal característica do torno é o movimento rotativo contínuo realizado pelo eixo-árvore, conjugado com o movimento de avanço da ferramenta de corte. As outras características importantes são o diâmetro do furo do eixo principal, a distância entre pontas e a altura da ponta, que compreende a distância ao fundo da cava, ao barramento e ao carro principal.

O torno básico é o torno mecânico horizontal. Estudando seu funcionamento, é possível entender o princípio de funcionamento dos outros tipos de torno, por mais sofisticados que sejam.

Fig. 1

50 min


Nessa aula serão apresentadas as principais características e nomenclatura do torno mecânico horizontal.

Primeira Aula

Usinagem Processo pelo qual se modifica a forma de um material pela remoção progressiva de cavacos ou aparas usando uma ferramenta de corte.

163

Partes principais do torno As partes principais do torno universal são: placa, cabeçote fixo, recâmbio, caixa de engrenagem, barramento, carro principal e cabeçote móvel.

Fig. 2

Cabeçote fixo Cabeçote fixo é um conjunto constituído de carcaça, engrenagens e eixo-árvore. O elemento principal do cabeçote é o eixo-árvore, também chamado árvore ou eixo principal, onde está montada a placa, responsável pelo movimento de rotação da peça; o eixo-árvore é vazado de ponta a ponta, de modo a permitir a passagem de barras.

Caixa Norton Também conhecida por caixa de engrenagem, é formada por carcaça, eixos e engrenagens; serve para transmitir o movimento de avanço do recâmbio para a ferramenta.

Para que os jovens visualizem melhor as partes do torno mecânico horizontal é desejável que a explicação seja feita próxima ao torno ou um painel com a foto grande e detalhada do torno, indicando as partes no momento da explanação.

164

Recâmbio O recâmbio é a parte responsável pela transmissão do movimento de rotação do cabeçote fixo para a caixa Norton. É montado em uma grade e protegido por uma tampa a fim de evitar acidentes. As engrenagens do recâmbio permitem selecionar o avanço para a ferramenta.

Barramento Barramento é a parte do torno que sustenta os elementos fixos e móveis do torno. Na parte superior do barramento estão as guias prismáticas, que devem ter um

Fig. 3

Fig. 4

165

paralelismo perfeito em relação ao eixo-árvore, a fim de garantir o alinhamento da máquina. Carro principal O carro principal é um conjunto formado por avental, mesa, carro transversal, carro superior e porta-ferramenta.

O avanço do carro principal pode ser manual ou automático. No avanço manual, o giro do volante movimenta uma roda dentada que, engrenada a uma cremalheira fixada no barramento, desloca o carro na direção longitudinal.

No avanço automático, a vara com uma rosca sem-fim movimenta um conjunto de engrenagens ligadas à cremalheira do barramento que, por sua vez, desloca o carro.

Fig. 5

166

O avental transforma os movimentos giratórios do fuso ou da vara em movimento retilíneo longitudinal ou transversal em relação ao eixo-árvore, permitindo o avanço da ferramenta sobre a peça.

Trazer para a aula diferentes tipos de peças usinadas em torno mecânico e os respectivos materiais em bruto para que os jovens tenham idéia do que é possível fazer pelo processo de torneamento.

Fig. 6

Fig. 7

167

Torno mecânico – funcionamento Para realizar as operações de torneamento são necessários movimentos da ferramenta no sentido transversal, longitudinal e, dependendo da operação, movimentos oblíquos.

O carro principal é uma mesa que se movimenta no sentido longitudinal. É um conjunto que desliza sobre as guias prismáticas do barramento, suportando o carro transversal. Nela também estão montados o fuso e o volante com anel graduado, que determinam o movimento do carro transversal.

50 min


Nessa aula serão apresentados os principais elementos do torno mecânico horizontal e seus respectivos movimentos.

Segunda Aula

Se estiver usando o torno para ensinar a nomenclatura , movimentar os carros para que o aluno perceba os movimentos dos quais derivam os nomes (longitudinal e transversal). O carro transversal é responsável pelo movimento transversal da ferramenta e desliza sobre a mesa por meio de movimento manual ou automático.

Fig. 8

168

No movimento automático, o giro da vara movimenta a rosca sem-fim existente no avental; o movimento é transmitido até a engrenagem do parafuso de deslocamento transversal por meio de um conjunto de engrenagens; esse conjunto de engrenagens faz girar o parafuso, deslocando a porca fixada no carro.

Fig. 9

O movimento manual é realizado por meio do manípulo existente no volante montado na extremidade do parafuso de deslocamento transversal. O movimento é controlado por meio de um anel graduado, montado no volante.

169

O carro superior possui uma base giratória graduada que permite o torneamento em ângulo. Nele também estão montados o fuso, o volante com anel graduado e o porta-ferramentas ou torre.

O porta-ferramentas ou torre é o local onde são fixados os suportes de ferramentas, presos por meio de parafuso de aperto.

Fig. 10

Fig. 11

170

Cabeçote móvel

O cabeçote móvel é a parte do torno que se desloca sobre o barramento, oposta ao cabeçote fixo; a contraponta e o eixo principal estão situados na mesma altura e determinam o eixo de rotação da superfície torneada.

Fig. 12

Fig. 13

171

O cabeçote pode ser fixado ao longo do barramento por meio de parafusos, porcas, placas e alavanca com excêntrico.

Figs. 14 e 15

O cabeçote móvel tem as seguintes funções:

• Servir de suporte à contraponta destinada a apoiarum dos extremos da peça a tornear.

• Servir para fixar o mandril de haste cônica para furarcom broca no torno.

Fig. 16

Fig. 17

172

• Servir de suporte direto para ferramentas de corte dehaste cônica como brocas, alargadores e machos.

As partes principais do cabeçote móvel são: base, corpo, mangote, trava do mangote e volante.

Base

Desliza sobre o barramento e serve de apoio ao corpo.

Corpo

É onde se encontra todo o mecanismo do cabeçote móvel e pode ser deslocado lateralmente, a fim de permitir o alinhamento ou desalinhamento da contraponta.

Mangote

É uma luva cilíndrica com um cone morse num lado e uma porca no outro; a ponta com o cone morse serve

Fig. 18

Fig. 19

173

para prender a contraponta, a broca e o mandril; o outro lado é conjugado a um parafuso, que ao ser girado pelo volante, realiza o movimento de avanço e recuo.

Trava do mangote

Serve para fixá-lo, impedindo que se movimente durante o trabalho.

Volante

Serve para fazer avançar ou recuar o mangote.

Ferramentas de corte – tipos e aplicação As ferramentas de corte são empregadas para cortar materiais metálicos e não-metálicos por desprendimento de cavaco. São constituídas de materiais com elevada dureza, o que lhes permite cortar materiais de dureza inferior.

Existem dois fatores de influência nas ferramentas de corte: a dureza dos materiais de que são feitas e o ângulo da geometria de corte da ferramenta.

Materiais das ferramentas

Normalmente os materiais das ferramentas de corte são aço-carbono, aço rápido, metal duro e cerâmica.

Aço-carbono

O aço-carbono utilizado para ferramentas de corte tem teores de carbono que variam entre 0,7 e 1,5%; é utilizado em ferramentas para usinagem manual ou em máquinas-ferramenta como, por exemplo, limas, talhadeiras, raspadores e serras. As ferramentas de aço-carbono são utilizadas para pequenas quantidades de peças e não se prestam a altas produções; são pouco resistentes a temperaturas de corte superiores a 250ºC, daí a desvantagem de usar baixas velocidades de corte.

50 min


Nessa aula serão apresentadas as principais características, tipos e aplicação das ferramentas de corte usadas na operação de torneamento.

Terceira Aula

174

Aço rápido

As ferramentas de aço rápido possuem, além do carbono, vários elementos de liga, tais como tungstênio (W), cobalto (Co), cromo (Cr), vanádio (Va), molibdênio (Mo) e boro (B), que são responsáveis pelas propriedades de resistência ao desgaste e aumentam a resistência de corte a quente até 550ºC, possibilitando maior velocidade de corte em relação às ferramentas de aço- carbono.

Outra vantagem das ferramentas de aço rápido é que são reafiáveis, além de que um grande número de arestas de corte pode ser produzido numa mesma ferramenta. As ferramentas de aço rápido são comercializadas em forma de bastões de perfis quadrados, redondos ou lâminas, conhecidos como bites.

Metal duro

Metal duro ou carbeto metálico, conhecido popularmente como carboneto metálico, compõe as ferramentas de corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na mecânica.

O metal duro difere totalmente dos materiais fundidos, como o aço; apresenta-se em forma de pó metálico de tungstênio (W), tântalo (Ta), cobalto (Co) e titânio (Ti), misturados e compactados na forma desejada, recebendo o nome de briquete. O último estágio de fabricação do metal duro é a sinterização, em que os briquetes se tornam uma peça acabada de metal duro em forma de pastilha, sob uma temperatura entre 1.300 e 1.600ºC.

Todo esse processo garante ao metal duro grande resistência ao desgaste, com as vantagens de alta resistência ao corte a quente, pois até uma temperatura de 800ºC a dureza mantém-se inalterada; possibilidade de velocidades de corte de 50 a 200m/min, até vinte vezes superior à velocidade do aço rápido.

Devido à alta dureza, os carbetos possuem pouca tenacidade e necessitam de suportes robustos para evitar vibrações.

As pastilhas de metal duro podem ser fixadas por soldagem, sendo afiáveis, ou mecanicamente, por meio de suportes especiais que permitem intercâmbio entre elas e neste caso não são reafiáveis; são apresentadas em diversas formas e classes, adequadas a cada operação; a escolha das pastilhas é feita por meio de consulta a tabelas específicas dos catálogos de fabricantes.

175

Cerâmica

As ferramentas de cerâmica são pastilhas sinterizadas, com uma quantidade aproximada de 98 a 100% de óxido de alumínio; possuem dureza superior à do metal duro e admitem velocidade de corte cinco a dez vezes maior. São utilizadas nas operações de acabamento de materiais tais como ferro fundido e ligas de aço; sua aresta de corte resiste ao desgaste sob temperatura de 1.200ºC.

Além do material de que são construídas, as ferramentas diferem no seu formato, de acordo com a operação a ser executada.

Fig. 20 – Ferramentas de metal duro.

Fig. 21 – Ferramentas cerâmicas.

Fig. 22 – Ferramentas de aço-carbono para torneamento externo.

176

A posição da aresta principal de corte indica a direção do avanço; segundo a norma ISO 1832/85, a ferramenta pode ser direita, representada pela letra R (do inglês right), esquerda, representada pela letra L (do inglês left), ou neutra, representada pela letra N.

Fig. 25 - Classificação de ferramentas de acordo com a direção de corte.

Fig. 23 – Ferramentas de aço-carbono para torneamento interno.

Fig. 24 – Ferramentas de aço-carbono para facear interno.

177

Ferramentas de corte – ângulos Os ângulos e superfícies na geometria de corte das ferramentas são elementos fundamentais para o rendimento e a durabilidade delas.

A denominação das superfícies da ferramenta, dos ângulos e das arestas é normalizada pela norma brasileira NBR 6163/90.

Fig. 26 - Superfícies, arestas e ponta de corte de uma ferramenta

Os ângulos da ferramenta de corte são classificados em: de folga α (alfa), de cunha β (beta), de saída γ (gama), de ponta ε (epsilon), de posição χ (chi) e de posição secundária χs (chi).

Quarta Aula

50 min


Nessa aula serão apresentados, também, os ângulos das ferramentas de corte e qual a influencia que exercem nas operações de torneamento.

178

Fig. 27 - Influência do ângulo de saída.

O fenômeno de corte é realizado pelo ataque da cunha da ferramenta, o rendimento desse ataque depende dos valores dos ângulos da cunha (β), pois é esta que rompe as forças de coesão do material da peça.

O ângulo de saída exerce grande influência nas condições de corte de ferramenta.

Dele depende um maior ou menor atrito na superfície de ataque da ferramenta e como conseqüência maior ou menor calor da ponta da ferramenta.

O ângulo de saída pode ser positivo, nulo ou negativo

Para materiais macios que oferecem pouca resistência, adota-se ângulo de cunha mais agudo e um ângulo de saída maior.

Fig. 28 - Ângulo de cunha (β).

179

Materiais mais duros exigem cunha mais aberta e um ângulo de saída menor ou até nulo.

Para alguns tipos de plásticos e materiais metálicos com irregularidades na superfície, adota-se ângulo de saída negativo.

Fig. 29 - Ângulo de saída (α).


180

Fig. 32 - Ângulos em função do material.

Experimentalmente, determinaram-se os valores dos ângulos para cada tipo de material das peças; os valores de ângulo para os materiais mais comuns encontram-se na tabela.


181

Ângulos recomendados em função do material

Ângulos Material α β γ

Aço 1020 até 450N/mm2 Aço 1045 420 a 700N/mm2 Aço 1060 acima de 700N/mm2 Aço ferramenta 0,9%C Aço hinos (NÃO ENCONTREI O TERMO) FoFo brinell até 250HB FoFo maleável ferrítico brinell até 150HB FoFo maleável perflítico brinell de 160HB a 240HB Cobre, latão, bronze (macio) Latão e bronze (quebradiço) Bronze para bucha Alumínio Duralumínio

8 8 8 6 a 8 8 a 10 8 8 8 8 8 8 10 a 12 8 a 10

55 62 68 72 a 78 62 a 68 76 a 82 64 a 68 72 55 79 a 82 75 30 a 35 35 a 45

27 20 14 14 a 18 14 a 18 0 a 6 14 a 18 10 27 0 a 3 7 45 a 48 37 a 45

Duroplástico Celeron, baquelite Ebonite Fibra

10 15 10

80 a 90 75 55

5 0 25

Termoplástico PVC Acrílico Teflon Nylon

10 10 8 12

75 80 a 90 82 75

5 0 0 3

Tabela 1

Ângulo Características Campo de variação

χ A função do ângulo χ é controlar o choque de entrada da ferramenta. Direciona a saída do cavaco e influencia na força de corte.

Entre 30 e 90º; o valor usual é 75º.

ε É formado pela projeção das arestas lateral e principal de corte sobre o plano de referência e medido no plano de referência; é determinado conforme o avanço

Entre 55 e 120º e o valor usual é 90º

χs sua principal função é controlar o acabamento; no entanto, deve-se lembrar que o acabamento superficial também depende do raio da ferramenta.

É resultante dos ângulos χ e ε

Tabela 2

Nessa aula serão apresentadas as principais características, tipos e aplicações das brocas. Serão abordadas também as normas de segurança e uso de EPI nas operações de torneamento.

Quinta Aula

182

Broca A broca helicoidal é uma ferramenta de corte de forma cilíndrica. Podem ser fabricadas em aço rápido, aço-carbono, ou com aço-carbono com ponta de metal duro.

A broca de aço rápido pode também ser revestida com nitreto de titânio, o que aumenta a vida útil da ferramenta porque diminui o esforço do corte, o calor gerado e o desgaste da ferramenta. Isso melhora a qualidade de acabamento do furo e aumenta a produtividade, uma vez que permite o trabalho com velocidades de corte maiores. Para fins de fixação e afiação, ela é dividida em três partes: haste, corpo e ponta.

Fig. 33

A haste é a parte que fica presa à máquina. Ela pode ser cilíndrica ou cônica, dependendo de seu diâmetro e modo de fixação.

O corpo é a parte que serve de guia e corresponde ao comprimento útil da ferramenta. Tem geralmente dois canais em forma de hélice espiralada.

A ponta é a extremidade cortante que recebe a afiação. Forma um ângulo de ponta que varia de acordo com o material a ser furado.

A broca corta com as suas duas arestas cortantes como um sistema de duas ferramentas. Isso permite formar dois cavacos simétricos.

50 min


183

A broca é caracterizada pelas dimensões, pelo material com o qual é fabricada e pelos seguintes ângulos:

a) Ângulo de hélice – Auxilia no desprendimento docavaco e no controle do acabamento e daprofundidade do furo.

É formado pelo eixo da broca e a linha de inclinaçãoda hélice.

Deve ser determinado de acordo com o material a serfurado: para material mais duro ângulo mais fechado;para material mais macio ângulo mais aberto.

b) Ângulo de incidência ou folga – É o ângulo que tema função de reduzir o atrito entre a broca e a peça.Isso facilita a penetração da broca no material. Suamedida varia entre 6º e 15º. Ele também deve serdeterminado de acordo com o material a ser furado:quanto mais duro for o material, menor será o ângulode incidência.

Fig. 34

Fig. 35

184

c) Ãngulo de ponta – É o ângulo formado pelas arestascortantes da broca. Também é determinado peladureza do material a ser furado.

d) As arestas de corte devem ter o mesmo comprimentoe formar ângulos iguais em relação ao eixo da broca(A = A').

Brocas de centrar

A broca de centrar é usada para abrir um furo inicial que servirá como guia no local do furo que será feito pela broca helicoidal. Além de furar, esta broca produz chanfros, que são usados para fixação por dispositivos especiais (entre pontas) possibilitando que a peça tenha movimento giratório.

Fig. 36

Fig. 37

185

Fig. 38

Normas de segurança e EPI Para maior segurança nas operações de usinagem é necessário que o operador de torno mecânico use alguns equipamentos de proteção individual.

O uso de EPI é uma exigência da legislação trabalhista brasileira através de suas normas regulamentadoras. O não cumprimento poderá acarretar ações de responsabilidade cível e penal, além de multas aos infratores.

A legislação trabalhista prevê que:

É obrigação do empregador

• fornecer gratuitamente os EPI (com C.A.) adequadosaos riscos;

• instruir e treinar quanto ao uso dos EPI;

• fiscalizar e exigir o uso dos EPI;

• repor os EPI danificados;

É obrigação do trabalhador

• usar e conservar os EPI .

A seleção dos EPIs adequados ao trabalho está relacionada ao grau de risco ao qual o trabalhador está exposto e pode variar de uma empresa para outra, mas alguns são comuns em qualquer operação de usinagem.

Sexta Aula

50 min


O objetivo dessa aula é conscientizar os jovens sobre a importância de usar corretamente os equipamentos de proteção individual.

EPI Equipamento de proteção individual - É todo dispositivo de uso individual, destinado a proteger a saúde e a integridade física do trabalhador. C.A. É o Certificado de Aprovação emitido pelo Ministério do Trabalho que, após testar e comprovar a qualidade de EPI, emite o C.A. aos que atendem à normalização vigente. O fornecimento e a comercialização de EPIs sem o C.A. é considerado crime, e tanto o comerciante quanto o empregador ficam sujeitos às penalidades previstas em lei.

186

Os óculos de proteção são equipamentos que protegem contra fagulhas, cavacos, poeiras, etc. Os mais comuns têm lentes de vidro temperado ou endurecido com três milímetros de espessura.

Alguns óculos de proteção são específicos para proteção em ambientes com gases, outros para trabalhos em ambiente com energia radiante.

Existem EPIs para proteção de praticamente todas as partes do corpo. Veja alguns exemplos:

• Cabeça e crânio – Capacete de segurança contraimpactos, perfurações, ação dos agentes meteorológicosetc.

• Olhos – Óculos contra impactos. É utilizado em trabalhosonde existe o risco de impacto de estilhaços e cavacos.

• Vias respiratórias – protetor respiratório, que previneproblemas pulmonares e das vias respiratórias, e deve serutilizado em ambientes com poeiras, gases, vapores oufumos nocivos.

• Face – Máscara de solda, que protege contra impactos departículas, respingos de produtos químicos, radiação(infravermelha e ultravioleta) e ofuscamento. Deve serutilizada nas operações de solda.

• Ouvidos – Para prevenção contra a surdez, o cansaço, airritação e outros problemas psicológicos. Deve ser usadasempre que o ambiente apresentar níveis de ruídosuperiores aos aceitáveis, de acordo com a normaregulamentadora.

• Mãos e braços – As luvas são usadas para evitarproblemas de pele, proteger contra choque elétrico,queimaduras, cortes e raspões. Devem ser usadas emtrabalhos com solda elétrica, produtos químicos, materiaiscortantes, ásperos, pesados e quentes.

187

• Pernas e pés – As botas de borracha devem serutilizadas em ambientes úmidos e em trabalhos queexigem contato com produtos químicos. Proporcionamisolamento contra eletricidade e umidade.

• Tronco – Os aventais de couro devem ser usados emtrabalhos de soldagem elétrica, oxiacetilênica, corte aquente, etc. Servem para proteger de respingos deprodutos químicos, choque elétrico, queimaduras e cortes.

Tabela 4

Fixação de peças no torno mecânico universal A fixação das peças no torno só é possível com a utilização de acessórios específicos. As placas são os acessórios mais utilizados para fixação do material a ser usinado. O quadro abaixo ilustra os tipos de placas mais freqüentes usadas no torno mecânico horizontal.

50 min


O objetivo dessa aula é abordar os principais acessórios do torno mecânico horizontal e quais suas aplicações.

Sétima Aula

Os jovens devem ser conscientizados da importância do uso do EPI e informados sobre quais são obrigatório na empresa em que estão estudando. Se possível, trazer para a sala de aula alguns EPIs para que os jovens possam tomar o primeiro contato.

188

Denominação Figura Função

Placa universal de 3 ou 4 castanhas

Fixar peças cilíndricas

Placa de 4 cas-tanhas independen-tes

Fixar peças cilíndricas para tornear excêntricos e fixar peças quadradas

Placa lisa Fixar peças de formas irregulares

Placa arrastadora Fornecer movimento giratório à peça fixada entre pontas

Tabela 5

Placa universal de três ou quatro castanhas

A placa universal de três e de quatro castanhas é um acessório no qual se fixa o material por meio de aperto simultâneo das castanhas. Isso significa que o mesmo giro da chave movimenta todas as castanhas a fim de apertar e desapertar o material.

A placa universal com castanhas é utilizada para centrar de imediato materiais que tenham secção circular ou poligonal regular. O número de lados deve ser múltiplo do número de castanhas; assim, a placa de três castanhas é adequada para peças triangulares (três lados) ou sextavadas (seis lados). Já as peças quadradas utilizam uma placa de quatro castanhas.

Fig. 39

189

A placa universal apresenta dois jogos de castanhas, montadas na placa de acordo com a forma de fixação da peça, e podem ser:

• Castanha com escalonamento descendente parafora: Empregada para fixar peças cilíndricaspequenas e médias, bem como peças grandesatravés de furos.

• Castanha com escalonamento descendente paradentro: Empregada na fixação de peças de grandediâmetro.

A placa universal com três e quatro castanhas compõe-se basicamente de corpo, engrenagem cônica maior, com rosca espiral engrenagem cônica menor, castanhas e flange.

Fig. 40

Fig. 41

190

Existem duas maneiras de adaptar a placa universal ao eixo principal da máquina: por meio de um flange com rosca, a qual é usada para fixar a placa, ou por meio de flange com um cone normalizado.

Figs. 43, 44 e 45.

Funcionamento da placa universal

No interior da placa está encaixado um disco; na parte anterior do disco existe uma ranhura de corte quadrado que forma uma rosca espiral, na qual se adaptam os dentes das bases das castanhas. Na parte posterior do disco há uma engrenagem, na qual engrenam três outras engrenagens cônicas menores, giradas por uma chave.

Fig. 42

191

Fig. 46

O giro da chave determina a rotação da engrenagem cônica menor que, engrenada na engrenagem cônica maior, produz o giro do disco. Os dentes das castanhas estão encaixados na ranhura em espiral da parte anterior do disco; isso faz com que as castanhas sejam conduzidas para o centro da placa, simultânea e gradualmente apertando, quando se gira no sentido dos ponteiros do relógio. Para desapertar, gira-se em sentido contrário.

As castanhas são numeradas segundo a ordem 1, 2, 3 e 4, no caso de placa com quatro castanhas. Cada castanha deve ser encaixada na sua ranhura própria, de acordo com os seguintes procedimentos:

Fig. 47

192

• Girar a chave até aparecer o início da rosca emespiral no alojamento 1.

• Introduzir a castanha no alojamento 1.

• Girar a chave até aparecer o início da rosca espiral noalojamento 2.

• Introduzir a castanha 2.

• Proceder da mesma forma para alojar outrascastanhas.

Cuidados a observar

• Após prender o material retirar imediatamente achave da placa para evitar acidentes.

• Ao montar a placa, limpar e lubrificar as roscas ou ocone do eixo principal e do flange.

• Usar unicamente a chave para prender o material; osbraços da chave já estão dimensionados para oaperto suficiente.

• Na placa universal, prender apenas peças uniformes;assim, a placa não se danifica. Não ajustar, portanto,peças fundidas em bruto e barras irregulares oucônicas.

• Prender as peças de grande diâmetro com ascastanhas invertidas; desse modo, as castanhasestarão com maior número de dentes apoiados narosca espiral.

Fig. 48

193

• Na operação de torneamento, a parte saliente dapeça não deve ser maior que três vezes o seudiâmetro (A = 3d); esse comprimento sem apoio dapeça ou da ferramenta é denominado “balanço”. Casoisso aconteça será necessário apoiar extremo dapeça oposto à placa, usando uma contraponta ouuma luneta.

• Ao prender a peça para facear não deixar para forada placa um comprimento maior que uma vez odiâmetro do material a ser faceado (A =1d).

Ao montar ou desmontar a placa na máquina, proteger o barramento com calço de madeira.

Fig. 49

Fig. 50

194

Fig. 51

Para melhor conservação da placa é necessário alguns cuidados:

• Desmontar e limpar todas as peças da placa quandohouver alguma anormalidade em seu funcionamento.

• Lubrificar as engrenagens da placa com graxasempre que a mesma for desmontada. A rosca espirale as castanhas não devem ser lubrificadas para evitaraderência de cavacos ou abrasivos.

• Limpar o alojamento, a rosca espiral da placa, asguias e os dentes de cada castanha sempre que fortrocar as castanhas.

Antes de iniciar qualquer trabalho de torneamento, deve-se proceder à lubrificação das guias, barramentos e demais partes da máquina conforme as orientações dos fabricantes. Com isso, a vida útil da máquina é prolongada, pois necessitará apenas de manutenções preventivas e não corretivas.

Para realizar o torneamento, é necessário que tanto a peça quanto a ferramenta estejam devidamente fixadas. Quando as peças a serem torneadas são de pequenas dimensões, de formato cilíndrico ou hexagonal regular, elas são presas por meio de um acessório chamado de placa universal de três castanhas.

A peça é presa por meio de três castanhas, apertadas simultaneamente com o auxílio de uma chave. Cada castanha apresenta uma superfície raiada que melhora a capacidade de fixação da castanha em relação à peça. De acordo com os tipos das peças a serem fixadas, as castanhas podem ser usadas de diferentes formas.

1 Para peças cilíndricas maciças como eixos, por exemplo, a fixação é feita por meio da parte raiada interna das castanhas voltada para o eixo da placa universal.

195

2 Para peças com formato de anel, utiliza-se a parte raiada externa das castanhas.

3 Para peças em forma de disco, as castanhas normais são substituídas por castanhas invertidas.

Fig. 52

Fig. 53

Fig. 54

196

Veja abaixo outros acessórios usados para suportar peças durante a operação de torneamento.

Denominação Figura Função

Ponta Suportar a peça por meio dos furos de centro

Luneta fixa e móvel Servir de mancal na usinagem de eixos longos e de pequeno diâmetro

Tabela 6

Fig. 55

O objetivo dessa aula é detalhar como é determinada a resolução dos anéis graduados e como utilizá-los.

Oitava Aula

197

Torno mecânico – Anéis graduados Anéis graduados são dispositivos acoplados aos fusos das máquinas que permitem obter o deslocamento exato dos carros ou das mesas.

Essa operação é necessária sempre que o trabalho exigir que a ferramenta ou a mesa seja deslocada com exatidão.

Os anéis graduados, como o nome já diz, são construídos com graduações, que são divisões proporcionais ao passo do fuso, ou seja, a distância entre filetes consecutivos da rosca do fuso onde se situam. Esse fuso comanda o movimento dos carros ou das mesas das máquinas-ferramenta.

A cada volta completa no anel graduado, o carro da máquina é deslocado a uma distância igual ao passo do fuso.

Como o anel graduado está dividido em partes iguais, ele permite obter frações compatíveis com o número de divisões. Esse recurso recebe o nome de resolução do anel, corresponde à menor diferença entre as indicações de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida.

O anel graduado permite relacionar um determinado número de divisões do anel com a penetração (Pn) necessária para efetuar o corte.

50 min


Fig. 56

198

Ele também permite relacionar um determinado número de divisões com o deslocamento (d) da peça em relação à ferramenta.

Para um operador de máquina, o problema a ser resolvido é descobrir quantas divisões do anel graduado devem ser avançadas para obter uma determinada penetração da ferramenta ou um determinado deslocamento do carro.

Cálculo do número de divisões do anel graduado Para calcular quantas divisões é necessário avançar no anel graduado para fazer penetrar a ferramenta ou

Fig. 57

Fig. 58

199

deslocar a peça na medida necessária, é preciso conhecer: a) A penetração da ferramenta, que pode ser axial ou

radial.b) O passo do parafuso de comando (em milímetro ou

polegada).c) O número de divisões do anel graduado.

Esse cálculo é feito em três etapas:

1 Determinação da penetração axial ou radial da ferramenta.

Fig. 59 e 60

Para determinar a penetração axial, usa-se a fórmula Pn = E - e, na qual Pn é a penetração da ferramenta, E é a espessura axial ou comprimento do material, e e é a espessura ou comprimento da peça depois do passe.

Para determinar a penetração radial da ferramenta, usa-se a fórmula:

Pn D d21 = −

Nessa fórmula, Pn1 é a penetração radial da ferramenta, D é o diâmetro do material antes do passe e d é o diâmetro da peça depois do passe.

2 Determinação da resolução do anel graduado.

Na segunda etapa, determina-se a resolução do anel

graduado por meio da fórmula: R = PN

Nela, R é a resolução do anel, P é o passo do fuso e N é o número de divisões do anel.

200

3 Determinação do número de divisões a avançar no anel graduado.

A última etapa determina o número de divisões a avançar no anel graduado. Para isso, usam-se os dois dados anteriormente calculados. Matematicamente, temos:

X = PnR

Nessa fórmula, X é o número de divisões a avançar, Pn é a penetração e R é a resolução.

Observação Essas fórmulas são válidas supondo-se que o fuso de comando tenha uma só entrada.

Exemplo Calcular quantas divisões devem ser avançadas em um anel graduado de 100 divisões para desbastar um material de 60 mm de diâmetro, para deixá-lo com 45 mm. O passo do parafuso de comando é de 5 mm.

1 Penetração radial:

7,5mm2

45-60=2

dDPn1 =−

=

2 Resolução do anel graduado:

0,05mm100

5NP = R ==

R = 0,05mm

3 Número de divisões a avançar:

1500,05mm7,5mm

RPn = X ==

X = 150 (ou seja, uma volta e meia do anel)

Obs.: Nas máquinas-ferramenta, como o torno e a retificadora cilíndrica, nas quais é necessário utilizar a penetração radial, os anéis graduados são compensados. Isso quer dizer que, para retirar 1 mm no diâmetro da peça, a penetração efetiva será de 0,5 mm. Todavia, visualmente, esse deslocamento no anel graduado será de 1 mm. Isso torna a compensação desnecessária.

Se possível, fazer a explicação próximo do torno para que os jovens consigam visualizar os movimentos de penetração radial e axial, assim como comprovar o funcionamento.

201

Torno mecânico – Velocidade de corte e cálculo de rpm Para que haja corte de um determinado material por meio de uma ferramenta, é necessário que o material ou a ferramenta se movimente um em relação ao outro.

A velocidade desse movimento influencia na durabilidade da ferramenta e da máquina e na qualidade da peça que está sendo usinada.

O quadro abaixo apresenta as conseqüências de velocidades escolhidas indevidamente.

1 Velocidade maior 2 Velocidade menor 1 Superaquecimento da ferramenta,

que perde suas características de dureza e tenacidade.

1 O corte fica sobrecarregado, gerando travamento e posterior quebra da ferramenta, inutilizando-a e também a peça usinada.

2 Superaquecimento da peça, gerando modificação de forma e dimensões da superfície usinada.

3 Problemas na máquina-ferramenta, que perde rendimento do trabalho porque está sendo subutilizada.

4 Desgaste prematuro da ferramenta de corte.

Tabela 7

O modo para determinar ou comparar a rapidez desse movimento é a velocidade de corte, representada pelo símbolo Vc.

Velocidade de corte é, pois, o espaço percorrido pela ferramenta ou peça em uma unidade de tempo.

A Vc pode variar de acordo com o tipo e a dureza da ferramenta e também com a resistência à tração do material a ser usinado.

Matematicamente a velocidade de corte é representada pela fórmula:

50 min


Nona Aula O objetivo dessa aula é detalhar como são determinados as rotações e os avanços para operações de torneamento.

202

Vc = et

Nessa fórmula, Vc é a velocidade de corte, e é o espaço percorrido pela ferramenta e t é o tempo gasto.

Porém, a maioria das máquinas apresenta caixa de velocidades em rotações por minuto. Por isso, exige-se que o operador determine esse valor, por meio de cálculos ou nomogramas a fim de regular a máquina. Isso significa que, na maioria das vezes, os cálculos que o operador deve fazer são para determinar a quantidade de rotações ou de golpes por minutos.

No torno, a peça é submetida a um movimento circular e, por isso, a velocidade de corte é representada pelo perímetro do material (πd), multiplicado pelo número de rotações (n) por minuto em que o material ou ferramenta está girando.

Matematicamente, pode-se dizer que, em uma rotação:

Vc dt

=π

Em “n” rotações: Vc dn

t=

π

Nessa fórmula, π é igual a 3,14 (valor constante), d é o diâmetro da peça ou da ferramenta e n é o número de rotações por minuto.

Como o número de rotações é determinado a cada minuto, a Vc pode ser representada:

mindnVc

1π

=ou Vc = πdn

O diâmetro da peça é dado, geralmente, em milímetros.

Assim, para obter a velocidade teórica em metros por minuto, é necessário converter a medida do diâmetro em metros:

)(1.000

ou1.000

m/mindnVcdnVc ππ==

O número 1.000 na fórmula representa a conversão de 1 m = 1.000 mm

Na prática os valores da velocidade de corte são fornecidos pelos fabricantes de materiais, ferramentas, obras de consulta, etc. Para converter a velocidade de corte em rotações por minuto basta aplicar a fórmula acima.

A fórmula deduzida para conversão direta fica da seguinte maneira:

203

Para facilitar é possível fazer uma simplificação, dividindo previamente o número 1.000 pelo valor de π (3,18) e obteremos a seguinte fórmula:

Obs.: No caso de operação de furar considerar o diâmetro da broca e não da peça.

A tabela a seguir indica valores de velocidade de corte de acordo com as operações de usinagem e os materiais a serem empregados e devem ser reproduzidas e fornecidas aos jovens.

204

Ajustagem e Produção Mecânica II 125

Tabela de Valores de Velocidade de Corte

Valores de referência para velocidade corte-ângulo corte-força corte específico

Extrato - AWF 158

• Os valores se referem ao corte seco com:• Ferramenta de aço rápido para vel. corte V60 (durabilidade da ferram.

60 min)• Ferram. metal duro para vel. corte V240 (durabilidade da . ferram. 240

min)• âng. posição χ = 45º, âng. ponta ε = 90º, âng. inclin. λ = 0 a 8º• para metais leves, mat. sint. e prens. λ = 5 a10º

• Os valores de referência valem para profundidades de corte até 5 mm, acima de 5 mm a velocidade de corteé 10 a 20% menor.

• Para os valores de força de corte específica vale uma profundidade de corte de 2 a 10 vezes o avanço.

HSS – (High Speed Steel) aço rápido MD - metal duro Material a ser usinado Velocidade de corte

(m/min) Avanço (s) em mm/rot. Fer

0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 Metais ferrosos

Aço-carbono HSS - 60 45 34 25 Com resistência até 500N/mm2 (0,10% a 0,25% C) MD 280 236 200 170 67 HSS - 44 32 24 18 Com resistência até 700N/mm2 (0,30% a 0,45%C) MD 240 205 175 145 50 HSS - 32 24 18 13 Com resistência até 900N/mm2 (0,50% a 0,60%C) MD 200 170 132 106 34

Aço-liga e aço fundido HSS - 34 25 19 14 Com resistência até 900N/mm2 MD 150 118 95 75 24 HSS - 24 17 12 8,5 Com resistência até 1250N/mm2 MD 118 108 8,5 71 24 HSS - 9 - - - Com resistência até 1500N/mm2 MD 50 40 32 27 8,5

Ferro fundido HSS - 48 28 20 14 (FC 100 a 150)

Com resistência até 150N/mm2 MD 140 118 95 80 67 HSS - 43 27 18 13 (FC 100 a 250)

Com resistência até 250N/mm2 MD 125 90 75 63 53 HSS - 32 18 13 9,5 FMP 55005

Com resistência até 550N/mm2 MD 106 90 75 63 53 HSS - - - - - Aço ao manganês MD 40 32 25 20 67

Metais não ferrosos HSS 400 300 200 118 75 Alumínio puro MD 1320 1120 950 850 710 HSS 100 67 45 30 - Liga de alumínio -11 a 13% silício MD 224 190 160 140 118

Cobre, latão, com resistência HSS - 125 85 56 36

205

até 200N/mm2 MD 600 530 450 400 355Bronze HSS - 63 53 43 34Com resistência de 210 a 260N/mm2 MD 355 280 236 200 180Ligas de bronze, bronze fosforoso HSS - 85 63 48 36 Com resistência à tração de 260 a 300N/mm2 MD 500 450 375 335 300

Velocidade de corte para brocas em aço rápido

Metais ferrosos Vel. de corte (m/min) Aço-carbono Com resistência até 500N/mm2 (0,10% a 0,25% C) Com resistência até 700N/mm2 (0,30% a 0,45% C) Com resistência até 900N/mm2 (0,50% a 0,60% C)

28 - 32 25 - 28 20 - 25

Aço-liga e aço fundido Com resistência até 900N/mm2 Com resistência até 1.250N/mm2 Com resistência até 1.500N/mm2

14 - 18 10 - 14 6 - 10

Ferro fundido Com dureza até 200HB Com dureza até 240HB Com dureza acima de 240HB

25 - 30 18 - 25 14 - 18

Aço inoxidável Aço inox ferrítico ou martensítico de fácil usinagem de difícil usinagem Com alta resistência ao calor

8 - 12 5 - 8 3 - 5

Aços ao manganês 3 - 5

Metais não ferrosos Vel. de corte (m/min) Ligas de alumínio Com geração de cavaco longo Com geração de cavaco curto Ligas com silício (Silumin)

63 - 100 40 - 63 32 - 50

Latão Até Ms 58 Até Ms 60

63 - 90 32 - 63

Cobre Cobre “standard” Cobre eletrolítico

40 - 63 28 - 40

Bronze Ligas de bronze, bronze fosforoso Bronze

28 - 32 16 - 28

Ligas de metal De fácil usinagem De difícil usinagem

8 - 12 4 - 8

Ligas de magnésio 80 - 100

Zinco e suas ligas –Zamak 32 - 50

Alpaca 40 - 63 Titânio e ligas de titânio 6 - 9

Materiais não-metálicos Vel. de corte (m/min) Termoplásticos (Náilon, PVC, Teflon, Acrílico, etc.); borracha Plásticos termofixos (duros) com ou sem fibras (baqueline, PVC lamin. com fibra de vidro, etc) Borracha sintética (ebonite, vulcanite)

25 - 40 16 - 25

18 - 30

206

Exemplo de cálculo Calcular a rotação adequada para tornear uma peça de aço 1040 (0,4%C), de 50 mm de diâmetro, usando uma ferramenta de aço rápido e avanço de 0,4 mm/rotação.

O primeiro passo é definir qual a velocidade de corte adequada, usando a tabela da página anterior.

Tabela 8

A Vc recomendada de acordo com a tabela é de 32 m/min. Agora temos todos os dados necessários para aplicação da fórmula:

Aplicando a fórmula chegamos à rotação de 203,52, o próximo passo é selecionar no torno a rotação disponível mais próxima do resultado obtido.

Obs. Para calcular rpm para operações de furar, usar o diâmetro da broca e não do material.

Nessa aula será feita uma avaliação referente ao capítulo 2, aulas 1, 2, 3 ,4 e 5.

Décima Aula

207

208


CURSO: .........................................................................................................................


Nome .............................................................................................Data: ....../....../ ......


1 Cite, pelo menos, 5 EPIs – Equipamentos de Proteção Individual utilizados nos processos de soldagem:

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....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

2 Cite, pelo menos, 3 procedimentos de segurança necessários nos processos de soldagem:

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

3 Explique com suas palavras como se realiza o processo de soldagem com eletrodo revestido por arco elétrico:

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

209

4 Explique o que é eletrodo revestido e cite, pelo menos, 3 funções do seu revestimento:

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....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

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5 Quais os demais equipamentos e acessórios utilizados no processo de solda com arco elétrico? Cite, pelo menos, 5 itens.

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6 Cite 3 defeitos de soldagem, suas causas e prevenção:

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7 Nos processos produtivos industriais, onde é aplicada a soldagem por resistência?

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210

8 Quais os tipos de aplicação do processo de soldagem MIG e MAG?

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....................................................................................................................................

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9 Quais os tipos de aplicação do processo de soldagem TIG?

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....................................................................................................................................

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10 Qual é sua opinião sobre o processo de soldagem na indústria mecânica, considerando os aspectos: qualidade técnica, economia, segurança e qualificação profissional?

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211

212

Preparação do torno para usinagem

Os itens que devem ser trabalhados nessa aula são:

• Como fazer e qual a importância da lubrificação deguias e barramentos.

• Demonstração e manuseio dos sistemas dedeslocamento da ferramenta, de movimentação dapeça, inversores de marcha, fusos, vara, etc.

• Sistemas de fixação da ferramenta e da peça: porta-ferramentas, carro superior, carro transversal, carroprincipal ou longitudinal, placas, cabeçote móvel.

• Utilização dos comandos dos movimentos e dasvelocidades: manivelas e alavancas, engrenagens,caixa de câmbio, etc.

50 min


O objetivo dessa aula é demonstrar ao jovem como proceder para preparar o torno.

Décima Primeira Aula

Para executar qualquer operação no torno é necessário que sejam feitas algumas preparações, ajustes e fixações. Nessa aula o jovem receberá as orientações de como preparar o torno para as futuras operações de usinagem.

213

Fazer furo de centro no torno Fazer furo de centro é abrir um orifício de forma e dimensão determinadas, por meio de uma ferramenta denominada broca de centrar.

50 min


O objetivo dessa aula é detalhar passo a passo a operação fazer furo de centro.


214

Esta operação é feita geralmente em materiais que necessitam ser trabalhados entre pontas ou na placa e ponta. Às vezes, faz-se o furo de centro como passo prévio para furar com broca comum.

Fig. 78

Processo de execução

1 Centre e prenda o material.

2 Faceie.

3 Coloque o mandril porta-brocas no mangote e prenda a broca no mandril.

Obs.: Os cones do mangote e do mandril porta-brocas devem estar limpos.

4 Aproxime a broca do material, deslocando o cabeçote móvel.

Fig. 77

Fig. 79

215

5 Trave o cabeçote móvel no barramento.

6 Selecione a rotação adequada com base no diâmetro menor da broca de centrar e ligue o torno.

7 Acione o volante do cabeçote com movimento lento e uniforme, fazendo penetrar parte da broca, e faça o furo de centro.

Obs.: A broca deve estar alinhada com o eixo do material. Caso contrário, corrija o alinhamento por meio dos parafusos de regulagem do cabeçote.

8 8. Afaste a broca para permitir a saída dos cavacos e para limpá-la.

Obs.: A limpeza da broca é feita com pincel.

9 Termine o furo de centro repetindo os passos 7 e 8, até obter a medida D, especificada no desenho ou conforme a norma ISO 866.

Fig. 80

Fig. 81

216

Furar com broca helicoidal no torno Furar com broca helicoidal no torno é uma operação que consiste em fazer um furo cilíndrico por deslocamento de uma broca montada no cabeçote móvel, com o material em rotação. Serve, em geral, de preparação do material para operações posteriores de alargamento, torneamento e roscamento internos.

50 min


O objetivo dessa aula é detalhar passo a passo a operação furar com broca helicoidal.

Décima terceira Aula

Aproveite os materiais usados na operação anterior para que os jovens possam executar a operação.

Fig. 82

Fig. 83

217


1 Faceie.

2 Faça um furo de centro.

3 Selecione a broca.

Obs.: A verificação da broca é feita medindo o seu diâmetro com o paquímetro, sem girá-la. Medindo sobre as guias, é importante verificar se a afiação está adequada ao material.

Obs.: No caso de broca de mais de 12 mm, é necessário fazer um furo inicial de diâmetro um pouco maior que o da alma da broca.

Fig. 84

Fig. 85

218

4 Fixe a broca helicoidal, usando mandril se a haste da broca for cilíndrica, ou diretamente no cone do mangote ou com auxílio de bucha de redução se a broca tiver haste cônica

5 Selecione a rotação do torno, conforme o diâmetro da broca e a velocidade de corte do material.

6 Aproxime o cabeçote móvel, de modo que a ponta da broca fique a mais ou menos 10 mm do material, e fixe-o, observando que o mangote deve ficar o máximo possível dentro de seu alojamento.

7 Inicie o furo, fazendo a broca avançar com giro do volante do cabeçote móvel, até que comece a cortar e continue até o furo atingir a profundidade necessária, não esquecendo de retirar freqüentemente a broca do furo para extrair os cavacos, evitando assim o engripamento da broca no furo. É importante aplicar fluido de corte para refrigerar e lubrificar a broca e a peça.

Verifique a profundidade do furo pela escala existente no mangote ou com uma referência sobre a broca.

Fig. 86

Fig. 87

219

8 Afaste o cabeçote móvel, limpe o furo e verifique a profundidade do furo com a haste de profundidade do paquímetro.

Tornear cilíndrico externo com placa universal Tornear superfície cilíndrica é uma operação que consiste em dar forma cilíndrica a um material em rotação, submetido à ação de uma ferramenta de corte; é uma das operações mais executadas no torno.

A superfície é feita na placa universal com a finalidade de obter formas cilíndricas definitivas ou de preparar o material para outras operações.

50 min


O objetivo dessa aula é detalhar passo a passo a operação tornear superfície cilíndrica externa na placa universal.

Décima Quarta Aula

Fig. 88

Fig. 89

220


1 Prenda o material, deixando para fora das castanhas um comprimento maior que a parte que será torneada, e que não supere em três vezes o seu diâmetro.

2 Centre o material, corrigindo, se necessário.

3 Monte a ferramenta, deixando a ponta para fora o suficiente para que o porta-ferramentas não toque na castanha.

4 Fixe o porta-ferramentas no carro superior e regule a altura da ferramenta, verificando o balanço do suporte porta-ferramenta.

Fig. 90

Fig. 91

221

5 Aproxime a ferramenta sem tocar na peça até o comprimento desejado, medindo com régua graduada ou paquímetro.

6 Selecione a rotação adequada, ligue o torno, faça um risco de referência com a ferramenta e afaste-a da peça.

Fig. 92

Fig. 93

Figs. 94 e 95

222

7 Desloque a ferramenta até sua extremidade e tangencie a ponta da ferramenta na peça; em seguida, desloque a ferramenta para a direita, para que ela fique fora do material.

8 Acerte o traço zero do anel graduado pela linha de referência e faça penetrar a ferramenta em uma determinada profundidade.

Fig. 96

Figs. 97 e 98

223

9 Com avanço manual, faça um rebaixo de aproximadamente 3 mm de comprimento e recue a ferramenta.

10 Desligue a máquina e verifique, com o paquímetro, o diâmetro obtido no rebaixo.

Figs. 99 e 100

Fig. 101

Fig. 102

224

Precaução

Faça a medição com o torno parado.

11 Torneie, completando o passe até a primeira marca que determina o comprimento e verifique a cilindricidade e a circularidade.

Obs.: Use fluido de corte, se necessário.

12 Repita o passo 11 tantas vezes quantas forem necessárias para atingir o diâmetro desejado.

Tornear cilíndrico externo com placa e ponta Tornear superfície cilíndrica externa com placa e ponta é uma operação que consiste em dar forma cilíndrica a um material cujo comprimento a ser torneado excede três vezes o seu diâmetro.


1 Faceie e faça o furo de centro na peça.

2 Coloque a contraponta no mangote.

Obs: Os cones do mangote e da contraponta devem ser limpos com pano que não solte fiapos.

3 Prenda o material, apertando-o suavemente na placa universal.

4 Aproxime a contraponta deslocando o cabeçote móvel e trave-o no barramento.

Obs.: Verifique o alinhamento da contraponta pela referência A do cabeçote e corrija-o, se necessário.

Décima Quinta Aula

50 min


O objetivo dessa aula é detalhar passo a passo a operação tornear superfície cilíndrica externa entre pontas.

Utiliza os materiais usados na operação anterior para que os jovens possam executar a operação.

225

O mangote deve ficar fora do cabeçote no máximo duas vezes o seu diâmetro.

5 Prenda a ferramenta no porta-ferramentas, fixe o porta-ferramentas no carro superior e regule a altura da ferramenta.

6 Introduza a contraponta no furo de centro da peça, girando o volante do cabeçote móvel.

7 Verifique a concentricidade do furo com o diâmetro externo da peça e fixe-a definitivamente na placa universal.

8 Lubrifique o furo de centro, ajuste a contraponta e trave o mangote por meio do manípulo.

9 Selecione a rotação adequada e ligue o torno.

10 Aproxime a ferramenta da peça, faça uma linha de referência e zere o anel graduado.

11 Desloque a ferramenta, determine a profundidade de corte, tomando referência dessa profundidade no anel graduado, e torneie a extremidade da peça.

Fig. 103

Fig. 104

226

12 Retire a ferramenta e desloque-a para realizar o outro torneado, com a mesma profundidade do corte anterior.

13 Recue a ferramenta e, com auxílio do paquímetro, meça os diâmetros torneados, verificando sua cilindricidade e circularidade.

Precaução

Faça a medição com o torno parado.

Obs.: Se o diâmetro torneado próximo à contraponta for maior, desloque o cabeçote móvel transversalmente na direção X; se o diâmetro for menor, desloque o cabeçote móvel na direção Y.

14 Torneie na medida.

Obs.:

• A peça somente deve ser retirada da placa depois determinada, para evitar nova fixação.

• Verifique freqüentemente o ajuste da contraponta e alubrificação.

• Refrigere a peça constantemente para evitaraumento excessivo de temperatura, que provoca

Fig. 105

Fig. 106

227

dilatação linear e pode causar danos à peça e à contraponta.

Tornear superfície cilíndrica interna Tornear superfície cilíndrica interna consiste em fazer uma superfície cilíndrica interna pela ação da ferramenta, que é deslocada paralelamente ao eixo do torno. É conhecida também pelo nome de broquear. Realiza-se para obter furos cilíndricos com baixa rugosidade e dimensões exatas em buchas, polias, engrenagens e outras peças.


1 Fixe a peça na placa.

Obs.: Deixe, entre a face da placa e a peça, uma distância suficiente para a saída da ponta da ferramenta e dos cavacos.

2 Centre a peça.

50 min


O objetivo dessa aula é detalhar passo a passo a operação tornear superfície cilíndrica interna.

Décima Sexta Aula

Aproveite os materiais usados na operação anterior para que os jovens possam executar a operação.

Fig. 107

228

3 Fure a peça num diâmetro aproximadamente 1 mm menor que o diâmetro nominal.

4 Prenda a ferramenta para torneamento interno no porta-ferramentas.

Obs.: Deixe para fora do porta-ferramentas um comprimento suficiente para tornear internamente.

O corpo da ferramenta deve ser o mais rígido possível.

5 Alinhe e ajuste a altura da ferramenta.

Obs.: O corpo da ferramenta deve estar paralelo ao eixo do torno; a ponta da ferramenta deve estar na altura do centro.

6 Fixe a ferramenta.

7 Selecione a rotação e o avanço do torno e ligue-o.

Obs.: Consulte a tabela de velocidade de corte para selecionar a rotação e o avanço.

Fig. 108

Figs. 109 e 110

229

8 Faça a ferramenta penetrar no furo e desloque-a transversalmente, até que a ponta toque na peça.

9 Faça um rebaixo no furo para servir de base para a medição.

10 Pare o torno, afaste a ferramenta no sentido longitudinal e faça a verificação da medida com o paquímetro.

Fig. 111

Fig. 112

Fig. 113

230

11 Torneie, dando os passes necessários, até obter um diâmetro 0,2 mm menor que a medida final, para dar o acabamento.

12 Consulte a tabela e selecione o avanço, para dar o acabamento.

Obs.: Se necessário, a ferramenta deve ser reafiada.

13 Faça um rebaixo com a profundidade final e verifique a medida.

14 Termine o passe, afaste a ferramenta e verifique a circularidade e a cilindricidade.

Obs.: Ao fazer a verificação, desligue a máquina e afaste a ferramenta para evitar riscos na superfície acabada. Os furos, conforme sua exatidão, podem ser verificados com paquímetro, micrômetro interno, calibrador-tampão ou com a peça que entrará no furo.

Tornear e facear rebaixos internos É uma operação muito semelhante à de tornear superfície cilíndrica interna, diferenciando-se por terminar em uma face plana interna. A ferramenta atua em duas direções, de modo a determinar um ângulo reto. Esta operação é realizada para construir, por exemplo, alojamentos de rolamentos ou buchas.

50 min


O objetivo dessa aula é detalhar passo a passo a operação tornear e facear rebaixos. internos.

Décima Sétima Aula

231


1 Prenda o material.

2 Faceie o material.

3 Prenda a ferramenta de facear interno.

Obs.:

• O gume da ferramenta deverá ficar exatamente naaltura do eixo geométrico da peça.

• Deixar a ferramenta para fora dos calços somente onecessário.

4 Aproxime a ferramenta do material e fixe o carro principal.

5 Prepare e ligue o torno.

Obs.:

• Ao consultar a tabela de rotações, considerar o maiordiâmetro do rebaixo.

6 Desloque a ferramenta até que sua ponta coincida com o centro do material.

Fig. 114

Fig. 115

232

7 Encoste a ferramenta na face do material, tome referências no anel graduado e avance aproximadamente 0,5 mm.

8 Desloque a ferramenta até que a medida do rebaixo se aproxime da medida do diâmetro.

9 Deixe sobremetal para acabamento, numa medida entre 0,5 e 1 mm.

10 Termine o rebaixo.

Obs.: Tornear primeiro o diâmetro e, em seguida, facear na profundidade requerida.

11 Faça a verificação com auxílio do paquímetro.

Figs. 117 e 118

Obs.: Antes de medir, retirar as rebarbas.

• O paquímetro não deve tocar nos cantos da peça.

Fig. 116

233

• Sempre que possível, fazer um furo antes de iniciar orebaixo.

Educador, reproduza a avaliação abaixo para o número de jovens da turma. Leia junto com eles e tire as dúvidas no momento que antecede a realização da mesma.

Nessa aula será realizada avaliação teórica referente ao capítulo 2.

Décima Nona Aula

Fig. 119

234

235


CURSO: .........................................................................................................................


Nome .............................................................................................Data: ....../....../ ......


1 Relacione as colunas abaixo com as partes do Torno Mecânico

( ) Caixa Norton

( ) Carro Principal

( ) Cabeçote Fixo

( ) Cabeçote Móvel

( ) Barramento

2 Cite, pelo menos, 2 (duas) funções do cabeçote móvel:

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

236

3 Coloque ( V ) para Verdadeiro e ( F ) para falso nas afirmações abaixo:

( ) Os materiais das ferramentas de corte podem ser: aço carbono, aço rápido, metal duro e cerâmica. ( ) As ferramentas de aço rápido são conhecidas como bites. ( ) Devido à alta dureza, as pastilhas de metal duro não precisam de suportes, pois resistem bem à vibrações. ( ) Não é aconselhável o uso de pastilhas de metal duro no torneamento, pois elas só são encontradas em uma única forma: a triangular. ( ) As ferramentas de cerâmica resistem ao desgaste sob temperatura de 1.200ºC.

4 Complete o desenho abaixo com os respectivos nomes dos ângulos da ferramenta de corte:

5 Complete a frase abaixo com os termos técnicos corretos:

“A _____________________ é usada para abrir um furo inicial que servirá como guia no local do furo que será feito pela broca helicoidal. “

6 Relacione corretamente as colunas abaixo:

( ) Placa lisa

( A )

( ) Placa arrastadora

( B )

( ) : ângulo de saída

( ) : ângulo de folga

( ) : ângulo de cunha

237

( ) Placa universal de 3 ou 4 castanhas

( C )

( ) Placa de 4 castanhas independentes

( D )

7 Complete as frases abaixo:

a) Na operação de torneamento, a parte saliente da peça não deve ser maior que_____ (vez ou vezes) o seu diâmetro (A = ____d); esse comprimento sem apoio

da peça ou da ferramenta é denominado “balanço”. Caso isso aconteça seránecessário apoiar extremo da peça oposto à placa, usando uma contaponta ouuma luneta.

b) Ao prender a peça para facear não deixar para fora da placa um comprimentomaior que ______ (vez ou vezes) o diâmetro do material a ser faceado (A=_____d).

8 Qual a função dos anéis graduados no Torno Mecânico?

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238

9 Tendo como princípio a fórmula para calcular o RPM – Rotações por Minuto, nas operações de torneamento, podemos afirmar que:

Quanto maior for o diâmetro da peça a ser usinada_____________será a rotação da placa”.

10 Explique com suas palavras qual é o processo para chanfrar peças no torno mecânico:

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239

240

Capítulo 2

1 A traçagem tem como função desenhar no material detalhes que permitam a visualização das formas finais da peça.

2

a) 3

b) 1

c) 4

d) 2

3 Ele deve ser fino, nítido, em um único sentido e feito de uma só vez.

4 O serramento manual é usado quando precisamos cortar materiais em pedaços menores como etapa preparatória à usinagem.

5 Selecionamos a lâmina de serra em função do tipo de trabalho, espessura e tipo de material.

6 Devemos:

• Manter o ritmo de 60 golpes/minuto.

• Fazer pressão apenas durante o avanço.

• Usar a serra em todo o seu comprimento.

• Ao final da operação diminuir a velocidade e a pressão sobre a serra,

• Movimentar apenas os braços para evitar acidentes.

• Não usar lâminas com dentes quebrados.

Capítulo 3

1 Porque a limagem, assim como as demais operações manuais, sempre será necessária para a realização de ajustes, e em operações onde não é possível usar uma máquina.

Gabarito das Avaliações

241

2 a) ( 5) Lima bastardab) ( 3) Lima murçac) ( 1) Lima meia-canad) ( 6) Lima chatae) ( 2) Lima com picado simplesf) ( 4) Lima com picado cruzado

3 b. ( X ) de 50 e 60 golpes por minuto.

4 a) ( 2 ) Limar superfície planab) ( 4 ) Limar superfícies planas paralelasc) ( 1 ) Limar superfícies planas com ângulo reto entre sid) ( 3 ) Limar superfícies planas paralelas de maior

precisão

5 De pedestal e de bancada.

6 Em nenhuma operação, pois há riscos de trincas no rebolo e acidentes com as mãos.

7

1 Utilizar óculos de proteção ou protetor facial, independentemente da existência de dispositivos de proteção adaptados à própria máquina; nunca utilizar luvas quando estiver operando o esmeril.

2 Não ajustar o descanso ou guia com o rebolo em movimento e não colocá-los abaixo da linha de centro do rebolo.

3 Não instalar ou utilizar rebolo rachado, trincado, defeituoso, mal centrado, com orifícios demasiadamente justos ao eixo da máquina ou com falta de forro entre as flanges e o rebolo, e entre o eixo e o rebolo.

242

C.A É o Certificado de Aprovação emitido pelo Ministério do Trabalho que, após testar e comprovar a qualidade de EPI, emite o C.A. aos que atendem à normalização vigente. O fornecimento e a comercialização de EPIs sem o C.A. é considerado crime, e tanto o comerciante quanto o empregador ficam sujeitos às penalidades previstas emlei.ASSO 1 / Orientações

Usinagem Processo pelo qual se modifica a forma de um material pela remoção progressiva de cavacos ou aparas usando uma ferramenta de corte.

Glossário

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244

CASILLAS, A. L. Máquinas: Formulário Técnico. São Paulo: Mestre Jou, 1987.

COSTA, Éder Silva. Processos de Usinagem. CEFET, 2006. Recolhido da internet em: http://academicos.cefetmg.br/admin/downloads/2104/Apostila%20de%20Usinagem.pdf, em 19/05/2007.

CUNHA, L. S.; CRAVENCO, M. P. Manual Prático do Mecânico. São Paulo: Editora Hemus, 2006.

FUNDAÇÃO ROBERTO MARINHO; SENAI-SP. Elementos de Máquinas: volume 1. São Paulo: Editora Globo, 1996. (Telecurso 2000 - Profissionalizante. Mecânica)

Fundação Roberto Marinho. SENAI-SP. Higiene e segurança no trabalho. São Paulo: Editora Globo, 1996. (Telecurso 2000 – Profissionalizante. Mecânica)

FUNDAÇÃO ROBERTO MARINHO; SENAI-SP. Universo da Mecânica. Organização do Trabalho. Normalização. São Paulo: Editora Globo, 1996. (Telecurso 2000 - Profissionalizante. Mecânica)

GUEDES, Luiz Fernando Molz. Processos de fabricação por usinagem/conformação. FENG/PUCRS, 2006. Recolhido da internet em: http://www.em.pucrs.br/gati/downloads/proposta1.pdf, em 19/05/2007.

MESQUITA, Eduardo Luiz Álvares; Rugani, Léo Lucas. Conformação dos aços inoxidáveis. ACESITA, 1997. Recolhido da internet em: http://www.acesita.com.br/port/aco_inox/pdf/apostila_aco_inox_conformacao.pdf, em 19/05/2007.

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SUNG, Jung Mo. Conversando sobre ética e sociedade. Petrópolis: Vozes, 1998.

Sites para consulta: http://www.andef.com.br/epi/aquisicao.htm http://www.mitutoyo.com.br/ http://paginas.terra.com.br/educacao/pts/pts_3/sinalizacao_1.html http://www.starret.com.br/ http://safelinebrasil.com.br/docs/NBR9077.pdf http://www.ufrgs.br/bioetica

Referências

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Documents

Ajustagem Mecânica, Processos de Usinagem e Montagem Aprendiz/ajustagem... · Indica a duração prevista para a realização do estudo e das tarefas de cada passo ... no interior