CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS EDUCAÇÃO PROFISSIONAL TECNOLOGIA DOS MATERIAIS SENAI
CLASSIFICAO E
CARACTERSTICAS DOS MATERIAIS
EDUCAO PROFISSIONAL
TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
SENAI
Objetivo
CLASSIFICAO E CARACTERSTICAS DOS MATERIAIS
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Identificar os tipos e caractersticas dos materiais empregados
na construo mecnica.
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Introduo
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O homem sempre utilizou-se de materiais para satisfazer suas
necessidades. Nos tempos mais remotos os materiais serviam
para obteno de utenslios de caa, de uso domstico e para
o vesturio. Depois de extrados da natureza os materiais
eram utilizados quase que diretamente em suas aplicaes,
com pouco ou quase nenhum processamento. Com o passar
dos tempos o homem foi dominando o conhecimento a
respeito dos materiais e seu processamento.
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Introduo
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Agora, voc j pensou na quantidade de materiais usados na
construo de um motor de automvel?
No? Pense um pouco mais.
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Introduo
So empregados vrios tipos de materiais, tais como plsticos,
ao, ferro fundido, couro, etc.
O projetista seleciona cada um deles baseado na sua adaptao
aos processos de fabricao, propriedades, comportamentos em
servio, custo, disponibilidade, limitao de peso, impactos
ambientais, entre outros critrios.
Os parmetros utilizados, para escolha de um material adequado
para um determinado componente, centram-se nas propriedades
como: resistncia mecnica, a condutibilidade trmica/eltrica, a
densidade e outras. Tambm se deve observar o comportamento
do material durante o processamento e o uso, onde a
plasticidade, usinabilidade, durabilidade qumica so essenciais.
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Introduo
Estes elementos esto no estado de produto final, aplicado ao
objetivo, mas o processo se iniciou com a escolha do material,
frente s particularidade de cada elemento do conjunto.
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Por exemplo, o ao utilizado para as
rodas dentadas (engrenagens) da
caixa de cmbio, deve ser facilmente
usinado durante o processamento,
mas quando em uso devem ser
suficientemente resistentes as
solicitaes externas.
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Introduo
Mas o que so materiais?
Como os entendemos, manipulamos e usamos?
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Materiais so uma das
partes da matria do
universo.
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Introduo
So as substncias cujas propriedades as tornam utilizveis
na fabricao de estruturas, de mquinas, de dispositivos e de
produtos consumveis.
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Introduo
Nelas podemos incluir:
metais;
produtos cermicos;
semicondutores;
supercondutores
polmeros (plsticos);
vidros;
fibras;
madeira;
areia;
vrios outros conjugados.
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Introduo
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ATENO !!! Para esta aula, consideramos material as substncias cujas propriedades fazem com que elas sejam empregadas na
produo de estruturas, mquinas, dispositivos e produtos
consumveis.
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O Ciclo do Material
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Matria - Prima Material de Engenharia
Transformao Metalrgica e Qumica
Transformao Metalrgica e Qumica
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Materiais no estado bruto so extrados da terra por diversas
formas para servirem como matria-prima para produtos de
base, como lingotes metlicos, pedra compactada, produtos
petroqumicos, madeira serrada, etc.
Como materiais brutos intermedirios, eles podem ser
transformados em materiais de engenharia, como um fio
condutor, um perfil estrutural de ao, componentes plsticos,
atingindo assim o produto final que utilizamos.
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Aps seu desempenho a servio do homem, os mesmos
materiais, j em forma de sucata, percorrem o caminho de
volta, e se for econmica e tecnicamente vivel, so re-
inseridos no ciclo de processamento para uso posterior,
como matria-prima.
Um aspecto importante revelado pelo Ciclo dos materiais a
forte interao destes com a energia e o meio ambiente,
mostrando que seus processos de produo devem ser
considerados, sem omisso, no planejamento nacional e no
custo tecnolgico.
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O alumnio primrio pode ser produzido a partir de minrio bruto ou atravs de sucata reciclada. A opo
por esta ltima possibilidade implica o gasto de apenas
5% da energia exigida pela primeira, alm de menor
influncia sobre a terra, visto que no sero gastos
recursos com trabalho de explorao e prospeco.
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O ciclo dos materiais um sistema que entrelaa recursos
naturais e necessidades particulares, pois para fabricar
produtos reciclados, como o exemplo do alumnio.
necessrio aplicar um alto nvel de tecnologia e
desenvolvimento, a fim de poder competir em custo e
qualidade com os produtos convencionais.
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Os metais so os materiais mais utilizados na construo
mecnica. Deles, o ferro o mais importante, e razovel
supor que essa posio permanecer por um espao de
tempo praticamente ilimitado, face a certas condies
peculiares desse metal que o tornam insubstituvel para a
maioria dos empregos na indstria mecnica: suas
propriedades intrnsecas, sua relativa abundncia na crosta
terrestre e seu baixo custo de extrao e processamento,
principalmente quando comparado ao de outros metais
importantes.
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Entretanto, importante levar em conta que o ferro puro no apresenta boas caractersticas mecnicas, sendo necessrio
um processo de incluso de pequenas porcentagens de
carbono, visando produzir ao e ferro fundido.
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MATERIAIS
METLICOS NO-METLICOS
FERROSOS NO-FERROSOS
AO
FERRO FUNDIDO
PESADOS
- COBRE
- ESTANHO
- CHUMBO
LEVES
- ALUMNIO
- MAGNSIO
ARTIFICIAIS OU
SINTTICOS
PLSTICOS
RESINIDES
NATURAIS
MADEIRA
COURO BORRACHA
FIBRAS
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Metais de interesse na Mecnica
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Materiais de Destaque na Mecnica
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Peso Especfico
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Caracterstica que relaciona a quantidade de material(massa)
que um material pode conter em um determinado volume,
expressa em uma unidade de massa sobre volume.
=
=
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Peso Especfico
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Alguns Materiais:
Alumnio Puro 2,6 Kg/dm
Cobre Puro 8,8 Kg / dm
Chumbo Puro 11,3 Kg / dm
Ferro Puro 7,8 Kg / dm
Cobalto 8,6 Kg / dm
Zinco 6,8 Kg / dm
Tungstnio 19,55 Kg / dm
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Voc j reparou na variedade de
materiais usados na indstria? Para serem estticos, baratos, prticos, leves, resistentes e
durveis, os produtos so feitos de substncias que
conseguem atender no s as exigncias do mercado mas
tambm s especificaes tcnicas de uso e dos processos de
fabricao.
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E quais materiais so encontrados na
indstria? Depende do tipo de produto desejado e da maneira como o
material ser empregado.
Por exemplo: se voc quiser fabricar tecidos, ter que utilizar
algodo, l, seda ou fibras sintticas. Na fabricao de
mveis, voc usar madeira, resinas sintticas, ao, plstico.
Na indstria mecnica de fabricao de peas e
equipamentos, voc poder usar o ferro, o ao, o alumnio, o
cobre, o bronze, diversas ligas, entre outros.
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Logo, saber das propriedades dos materiais essencial para
conhecer a sua aplicao.
Como voc j viu, esses materiais esto agrupados em dois
blocos distintos:
materiais metlicos ferroso e no-ferroso;
materiais no metlicos, naturais e sintticos.
Essa diviso entre metlicos e no-metlicos est diretamente
ligada constituio desses materiais. Os materiais
metlicos apresentam plasticidade, isto , podem ser
deformados sem se quebrarem e conduzem bem o calor e a
eletricidade.
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O princpio de maior valor para os tcnicos e engenheiros
que as propriedades de um material originam-se da sua estrutura interna.
As estruturas internas dos materiais envolvem no apenas os
tomos, mas tambm o modo como estes se associam com
seus vizinhos, em cristais, molculas e microestruturas.
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