tracagem e planificacao de chapas 2007

CALDEIRARIATraagem e Planificao de Chapas

CALDEIRARIA / Traagem e Planificao de Chapas ____________________________________________________________

Presidente da FIEMG Robson Braga de Andrade Gestor do SENAI Petrnio Machado Zica Diretor Regional do SENAI e Superintendente de Conhecimento e Tecnologia Alexandre Magno Leo dos Santos Gerente de Educao e Tecnologia Edmar Fernando de Alcntara

Elaborao Equipe Tcnica do CFP/ACR Unidade Operacional Centro de Formao Profissional Alvimar Carneiro de Rezende

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SumrioAPRESENTAO.................................................................................................. 6 1. TECNOLOGIA MECNICA .............................................................................. 71.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. INTRODUO................................................................................................................7 CLASSIFICAO DOS MATERIAIS.............................................................................7 MATERIAIS - CONCEITOS ...........................................................................................8 CARACTERSTICAS FSICAS DOS METAIS...............................................................8 LIGAS METLICAS .......................................................................................................8 PROPRIEDADES DOS METAIS....................................................................................8

1.6.1. PROPRIEDADES TECNOLGICAS..........................................................................9 1.6.2. PROPRIEDADES MECNICAS.................................................................................9 1.7. METAIS FERROSOS ...................................................................................................10 1.7.1. AOS ........................................................................................................................10 1.7.2. FERROS FUNDIDOS................................................................................................10 1.8. OBTENO DOS METAIS FERROSOS ....................................................................10 1.8.1. MINRIO DE FERRO ...............................................................................................10 1.8.2. TRATAMENTO OU BENEFICIAMENTO DO MINRIO ..........................................11 1.8.3. COMBUSTVEL ........................................................................................................11 1.8.4. FUNDENTE ...............................................................................................................12 1.8.5. ALTO FORNO...........................................................................................................12 1.8.6. PRODUTOS DO ALTO FORNO...............................................................................13 1.8.7. FERROS FUNDIDOS................................................................................................14

2. CLASSIFICAO DOS AOS ....................................................................... 172.1. 2.2. 2.3. 2.4. SISTEMA S.A.E. (SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS)..................................17 SISTEMA A.I.S.I. (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE)................................17 SISTEMA A.B.N.T........................................................................................................18 SISTEMA D.I.N.............................................................................................................20

2.3.1. CLASSES DE AOS ABNT .....................................................................................19 2.4.1. DESIGNAO E NORMALIZAO DOS AOS SEM LIGAS...............................20 2.4.2. DESIGNAO E NORMALIZAO DOS AOS COM BAIXA LIGA ....................21 2.4.3. DESIGNAO E NORMALIZAO DOS AOS COM ALTA LIGA......................21

3. NOES GERAIS DOS TRATAMENTOS3.1. 3.2. 3.3.

TRMICOS DO AO ............. 23

FASES DO TRATAMENTO TRMICO........................................................................23 FINALIDADES DO TRATAMENTO TRMICO DOS AOS .......................................23 TIPOS DE TRATAMENTO TRMICO DOS AOS.....................................................23

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3.4.

CARACTERIZAO GERAL DOS TRATAMENTOS TRMICOS ............................24

3.4.1. TMPERA .................................................................................................................24 3.4.2. REVENIMENTO ........................................................................................................24 3.4.3. RECOZIMENTO ........................................................................................................24 3.4.4. CEMENTAO.........................................................................................................24 3.4.5. NITRETAO ...........................................................................................................25

4. A TMPERA ................................................................................................... 264.1. 4.2. 4.3. 4.4. PASSOS DA OPERAO...........................................................................................26 TEMPERATURAS E CORES DE AQUECIMENTO ....................................................26 MEIOS DE AQUECIMENTO - FORNOS DE TRATAMENTO .....................................27 MEIOS DE RESFRIAMENTO ......................................................................................28

5. REVENIMENTO .............................................................................................. 295.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. NOO DO FENMENO DO REVENIMENTO ..........................................................29 AQUECIMENTO DO AO PARA O REVENIMENTO.................................................29 CORES DO REVENIMENTO .......................................................................................30 MANUTENO DA TEMPERATURA DO REVENIMENTO.......................................30 RESFRIAMENTO .........................................................................................................30

6. CUIDADOS NA TRAAGEM ......................................................................... 316.1. 6.2. 6.3. 6.4. INTRODUO..............................................................................................................31 NORMAS A SEREM OBSERVADAS..........................................................................31 CUIDADOS NA TRAAGEM EM SRIE ....................................................................32 SIMBOLOGIA CONVENCIONAL DE TRAAGEM ....................................................32

7. PLANIFICAR PEAS SIMPLES..................................................................... 347.1. PROCESSOS DE EXECUO....................................................................................34

8. NOES DE GEOMETRIA ............................................................................ 368.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. 8.7. LINHA ...........................................................................................................................36 NGULOS ....................................................................................................................38 POLGONOS ................................................................................................................40 TRINGULOS ..............................................................................................................41 QUADRILTEROS.......................................................................................................42 POLGONOS REGULARES E IRREGULARES..........................................................43 CRCULO......................................................................................................................44

9. DESENHO LINEAR GEOMTRICO ............................................................... 48 4


9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6.

INTRODUO..............................................................................................................48 DESENVOLVIMENTO PARA A EXECUO DA PRIMEIRA PARTE .......................48 EXPLICAO DA SEQNCIA DE OPERAES PARA A EXECUO DOS PROBLEMAS GEOMTRICOS...................................................................................48 PROBLEMAS GEOMTRICOS...................................................................................49 DIVISO DA CIRCUNFERNCIA - PROCESSO POR CONSTANTES.....................60 DESENVOLVIMENTO..................................................................................................63

10. PLANIFICAO ............................................................................................. 6410.1. DESENVOLVIMENTO LATERAL DE UM CILINDRO.................................................64 10.2. PLANIFICAO DE CILINDRO COM UMA BOCA NO PARALELA ...........................65 10.3. PLANIFICAO DE CILINDRO COM DUAS BOCAS INCLINADAS .............................66 10.4. PLANIFICAO DE COTOVELO DE 90 ......................................................................66 10.5. PLANIFICAO DE COTOVELO DE 45 ......................................................................67 10.6. INTERSEO DE UM CILINDRO POR OUTRO DE DIMETRO IGUAL .......................67 10.7. INTERSEO DE CILINDROS COM DIMETROS DIFERENTES ................................68 10.8. BIFURCAO EM Y A 120.......................................................................................69 10.9. CHAPU CHINS..........................................................................................................70 10.10. TRONCO DE CONE (PROCESSO DA GERATRIZ) .....................................................70 10.11. CONE CORTADO P/ UM PLANO OBLQUO ENTRE A BASE E O VRTICE..............72 10.12. REDUO EXCNTRICA ...........................................................................................73 10.13. COIFA ........................................................................................................................74 10.14. TRANSIO QUADRADA PARA REDONDA .............................................................76 10.15. TUBO COM INTERSEO CILNDRICA OBLQUA....................................................78 10.16. CURVA DE GOMOS CILNDRICA A 90 .....................................................................80 10.17. CURVA CNICA PELO PROCESSO DE TRIANGULAO........................................82 10.18. INTERSEO CNICA OBLQUA..............................................................................83 10.19. PEA CNICA COM BASE CILNDRICA E RETANGULAR OBLQUA ......................87 10.20. SEGMENTO DE ESFERA - TAMPO ESFRICO .........................................................89

BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 90

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ApresentaoMuda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento. Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informao exige mudanas profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produo, coleta, disseminao e uso da informao. O SENAI, maior rede privada de educao profissional do pas, sabe disso, e, consciente do seu papel formativo, educa o trabalhador sob a gide do conceito da competncia: formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resoluo de problemas, com conhecimentos tcnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e conscincia da necessidade de educao continuada. Vivemos numa sociedade da informao. O conhecimento , na sua rea tecnolgica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualizao se faz necessria. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliogrfico, da sua infovia, da conexo de suas escolas rede mundial de informaes - internet to importante quanto zelar pela produo de material didtico. Isto porque, nos embates dirios,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e laboratrios do SENAI, fazem com que as informaes, contidas nos materiais didticos, tomem sentido e se concretizem em mltiplos conhecimentos. O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didticos, aguar a sua curiosidade, responder s suas demandas de informaes e construir links entre os diversos conhecimentos, to importantes para sua formao continuada ! Gerncia de Educao e Tecnologia

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1. Tecnologia Mecnica1.1. IntroduoNos dias de hoje, uma gama enorme de materiais utilizada na Construo Mecnica, desde os metlicos ferrosos e no ferrosos aos no-metlicos, polmeros, plsticos e resinas. Isto nos coloca, a cada dia, diante de novos materiais ou aplicaes de propriedades s vezes surpreendentes para nossos conhecimentos anteriores.

1.2. Classificao Dos MateriaisOs materiais podem ser classificados da seguinte forma: Materiais metlicos - ferrosos - no-ferrosos Materiais no-metlicos - naturais - sintticosMETLICOS NO-METLICOS

FerrososAo Ferro fundido

No-ferrososAlumnio Cobre Zinco Magnsio Chumbo Estanho Titnio

NaturaisMadeira Asbesto Couro Borracha

SintticosVidro Cermica Plstico

Alm desta classificao geral, existem outras, como por exemplo a que agrupa os materiais de acordo com a utilizao. Nesta, tem-se: Materiais resistentes corroso e oxidao, Materiais resistentes a altas temperaturas, Materiais resistentes a baixas temperaturas, Materiais resistentes ao desgaste, Materiais para ferramentas, Materiais de alta resistncia mecnica, Materiais para a indstria automobilstica.

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1.3. Materiais - ConceitosMinerais - substncias em formas diversas de ocorrncia, como xidos, sulfetos, carbonetos, etc., que formam os depsitos. Minrios - so depsitos de minerais em quantidades suficientes para permitir a explorao econmica. Metais - substncias qumicas elementares, lustrosas, boas condutoras de calor e eletricidade e, quando polidas, boas refletoras de luz. Polmeros - so materiais constitudos de longas cadeias macromoleculares. Macromolculas so como um grande nmero de tomos e grande peso molecular. Cermicas - so materiais no-metlicos, inorgnicos, cuja estrutura, aps queima em altas temperaturas, apresenta-se inteira ou parcialmente cristalizada.

1.4. Caractersticas Fsicas dos MetaisOs metais normalmente apresentam certo grau de ductilidade e plasticidade e, via de regra, so mais pesados que outras substncias elementares. As propriedades que tm maior importncia, sob o ponto de vista da Construo Mecnica, so as propriedades mecnicas que relacionam a resistncia do metal com os esforos de trao, compresso, toro, etc., pois baseado nelas, so dimensionadas as peas e estruturas. Outras caractersticas dos metais que podemos observar so densidade, propriedades trmicas e eltricas, propriedades qumicas, entre outras.

1.5. Ligas MetlicasOs metais raramente so utilizados puros. Geralmente fazem-se ligas, que so substncias que consistem em mistura ntima de dois ou mais elementos qumicos, dos quais pelo menos um metal, possuindo propriedades metlicas, segundo Vicente Chiaverini. As ligas constituem combinao de dois ou mais tipos de tomos que produzem uma substncia que apresenta alteraes, s vezes profundas, tanto nas propriedades fsicas quanto qumicas, em relao aos elementos componentes.

1.6. Propriedades Dos MetaisUma vez que pretendemos estudar os metais e que esse estudo se dar atravs de suas propriedades, fundamental que conheamos exatamente o significado de cada uma dessas propriedades. As propriedades de um metal podem ser tecnolgicas ou mecnicas. As primeiras tm grande importncia para os processos de conformao. J as 8


mecnicas interessam aos processos de obteno com remoo de cavacos (usinagem). A seguir destacam-se os mais importantes. 1.6.1. Propriedades Tecnolgicas Ductilidade - Caracterstica dos metais de se deixarem transformar em fios. sempre acompanhada de alta tenacidade. Fadiga - Diminuio gradual da resistncia de um material, por efeito de solicitaes repetidas e cclicas. Fluncia - Deformao lenta, que ocorre em metal que fica sob carga constante, por longo tempo. Forjabilidade - Propriedade de se deixar conformar a quente, por meio de prensagem ou martelamento. Fragilidade - Incapacidade de resistncia ao choque. Fusibilidade - Capacidade de fundir com facilidade e manter determinadas caractersticas favorveis ao processo de fundio. Maleabilidade - Propriedade que os metais apresentam de se deixarem transformar em chapas ou lminas. Soldabilidade - Capacidade dos metais de se deixarem soldar com maior ou menor facilidade. Temperabilidade - Esta propriedade aplica-se mais aos aos e relaciona a capacidade do material em adquirir dureza pela tmpera, com a profundidade de penetrao da tmpera (medida atravs da dureza). Tenacidade - Capacidade de resistir a esforos mltiplos. 1.6.2. Propriedades Mecnicas Dureza - Capacidade do metal de resistir penetrao de esferas e/ou formas pontiagudas, padronizadas, sob efeito de cargas e tempo tambm padronizados. Elasticidade - Capacidade do metal de retornar forma inicial, uma vez cessado o esforo mecnico. Plasticidade - Capacidade do metal de se deixar trabalhar a frio, sofrer deformaes permanentes. Resilincia - Capacidade do metal de resistir a esforos externos dinmicos (choques), capacidade de absorver energia cintica. Resistncia mecnica - Capacidade do metal de resistir a esforos externos estticos ou lentos (esforos de trao, compresso, flexo, toro, cisalhamento).

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1.7. Metais FerrososPor metais ferrosos designam-se todas as ligas onde o ferro o principal elemento da liga. Podem ser divididos em aos e ferros fundidos. 1.7.1. Aos So ligas de ferro e carbono, com teores de carbono entre 0,008 e 2,11%, contendo certos elementos residuais como enxofre, silcio, fsforo e mangans, provenientes dos processos de obteno. Basicamente so de dois tipos: aos carbono, definido acima, e aos ligas, em que, alm do carbono, h a presena de outros elementos qumicos. 1.7.2. Ferros Fundidos So ligas de ferro e carbono, com teores de carbono entre 2,11 e 6,67% (comercialmente 2,5 a 4,5%), contendo, ainda, certos elementos residuais como enxofre, silcio, fsforo e mangans, provenientes dos processos de obteno. Podem ser, basicamente, de dois tipos: branco ou cinzento, dependendo da forma como o carbono est ligado ao ferro.

1.8. Obteno Dos Metais FerrososPara produo dos aos e ferros fundidos, so necessrias matrias-primas como minrio de ferro, combustvel e fundentes. 1.8.1. Minrio de ferro O minrio de ferro uma substncia muito espalhada por toda a natureza. No entanto, o valor de um minrio ou jazida depende de vrios fatores. Entre eles: a) Percentagem (teor) de ferro contido no minrio, classificando-se como: Minrio pobre - menos de 50% de teor de ferro Minrio rico - mais de 50% de teor de ferro Dentre os minrios de ferro de ocorrncia em nossa regio, destacamos: Magnetita: +/- 74% teor de ferro puro (pouca ocorrncia) Hematita: +/- 70% teor de ferro puro Itabirito: +/- 60% teor de ferro puro Chapita: +/- 55% teor de ferro puro Limonita: +/- 50% teor de ferro puro 10


Jacutinga: +/- 50% teor de ferro puro b) Natureza das substncias estranhas (ganga) que o acompanha, por exemplo, o teor de fsforo e enxofre que no deve ultrapassar determinados valores. 1.8.2. Tratamento ou Beneficiamento do Minrio O minrio de ferro, depois de extrado na lavra, passa por um beneficiamento. Este termo genrico, dito tambm tratamento, engloba vrias operaes a que se submetem os minrios, visando melhorar suas caractersticas, adequandoos utilizao nos fornos. Esse tratamento consiste em operaes como: Britagem - Quebram-se as pedras, deixando-as de tamanhos menores, mais adequado ao carregamento dos altos fornos (+/- 40 a 10mm). Peneiramento - Classificam-se as pedras em tamanho, separando-as em vrias granulaes, conforme solicitao ou exigncia. Lavagem - Lava-se o minrio, reduzindo-se as quantidades de areia e argila, ou seja, reduzindo-se a quantidade de estreis. Separao eletromagntica - Aproveitando-se as propriedades magnticas dos minrios, separa-se o minrio de ferro das gangas no-magnticas. Aglomerao - So operaes e visam aglutinao dos finos (ps) produzidos no manuseio, transporte e armazenagem das cargas. Esses ps no podem ser carregados nos altos fornos, pois compactariam a carga, atrapalhando sua marcha normal (passagem de ar). Assim se desenvolverem a briquetagem, a pelotizao, a sinterizao e a nodulizao. Desses processos, os mais utilizados so a sinterizao, que produz o sinter, e a pelotizao, que produz a pelota. Nesses dois processos os ps de minrio so misturados a um pouco de fundente, s vezes carvo, e um aglomerante. So aquecidos a temperaturas entre 1200 e 1300C, quando o aglomerante se funde e agrega as partculas. A diferena bsica entre os dois processos est no tamanho (granulao) dos finos. A pelota trabalha com ps, realmente, enquanto o sinter trabalha com partculas maiores (pedrinhas). As operaes acima so realizadas de forma geral para os minrios de ferro. Ainda assim, incluem-se ou excluem-se operaes em funo das caractersticas do minrio. 1.8.3. Combustvel Como combustvel utiliza-se o carvo mineral ou vegetal, que atuam fornecendo: calor para a combusto, carbono para a reduo do minrio, carbono como principal elemento da liga. 11


O carvo mineral pode ser classificado como: turfa, linhito, sub-betuminoso, betuminoso, semi-antrcito e antrcito. Recebe um tratamento de coqueificao no qual o carvo aquecido em fornos hermticos, temperatura entre 1000 e 1100C e dele extrada uma substncia oleosa, que se destina fabricao de produtos carboqumicos. Desse leo destilam-se vrios produtos qumicos como xilol, toluol, benzeno, antraceno, benzol, nafta, entre outros. O que sobra dentro do forno um resduo poroso e rico em carbono, de nome coque, ser carregado no alto forno. O coque apresenta como vantagens teor calorfico entre 6000 e 8000 kcal/kg e boa resistncia ao empacotamento, que varia entre 120 e 140 kg/cm2. O carvo mineral nacional de baixa qualidade e de alto teor de cinzas, o que obriga a sua utilizao em mistura com o carvo importado na razo de 30% do nacional para 70% do importado. O carvo vegetal o produto de queima da madeira em fornos, sem a presena do oxignio. O produto dessa combusto que ser carregado no alto forno. O carvo vegetal apresenta como vantagens sobre o coque um teor de enxofre e fsforos mais baixos, que resulta em melhores qualidades no gusa produzido. (O processo de transformao da madeira em carvo no Brasil, ainda hoje muito rudimentar, aproveitando-se apenas o carvo. Perdese toda a matria voltil do processo.) Como desvantagens apresenta a baixa resistncia ao empacotamento (+/- 20 kg/cm2), o que reduz sensivelmente a capacidade de produo nos fornos, pois tm que ser menores. Outro grave problema o elevado consumo de madeira, que cobra sempre mais reflorestamentos e cria vrios problemas ambientais e sociais. S para se ter uma idia, um hectare de floresta de eucalipto leva oito anos para atingir o ponto de corte, quando produz +/- 100m3 de carvo, que permite produzir +/40 toneladas de gusa. 1.8.4. Fundente Os fundentes so substncias que tm como funo facilitar a eliminao das impurezas do processo e o fazem combinando-se e tornando-as mais fluidas, mais lquidas, de forma a sobrenadar o banho no alto forno. A escolha do fundente depende de vrios fatores, entre eles: tipo de ganga que acompanha o minrio, tipo de refratrio do forno, tipo de material que se quer eliminar. Como fundente se usam vrias substncias, como calcrio, fluorita, dolomita. 1.8.5. Alto Forno A metalurgia do ferro consiste basicamente na reduo de seus minrios (xidos) no alto forno. Esse equipamento, geralmente com 28 a 30 metros de 12


altura (da o seu nome), composto de, basicamente, dois troncos de cone unidos pela parte mais larga, tendo no topo a goela ou tragante (boca) por onde se processa o carregamento (por esteira ou skip). Para se proceder ao carregamento no forno, temos um sistema chamado grande sino e pequeno sino ou grande cone e pequeno cone, que promovem o fechamento do forno, de forma que nunca se abrem os dois juntos. Tambm a se dispem o sistema de captao de gases e o distribuidor, que tem como funo uniformizar a distribuio da carga do forno. Logo abaixo vem a regio formada pelo maior tronco de cone, chamada de cuba. Nesta regio, medida que a carga desce, vai aumentando a temperatura e sofrendo vrias reaes qumicas, at chegar a regio da juno dos cones, chamada ventre, onde existem as ventaneiras, equipamentos que injetam ar dentro do alto forno. Esse ar previamente aquecido (nos recuperadores) e sua injeo produz a queima intensa do carvo ou coque, elevando a temperatura e provocando a fuso da carga, que desce pela regio chamada de rampa e goteja no cadinho, de onde, de tempos em tempos, vazado pelas canaletas. A marcha do alto forno composta por dois movimentos em direes opostas, o movimento descendente da carga e o movimento ascendente do ar/gs. 1 - O ar injetado no alto forno atravs das ventaneiras aquecido a temperaturas que variam entre 750 e 850C. Alguns processos, hoje em dia, fazem junto uma injeo de finos de carvo, para otimizar o sistema, melhorando o rendimento do alto forno. Esse ar insuflado queima o coque, fazendo a temperatura se elevar nessa regio, a cerca de 1800C. A partir da, sobe, passando atravs da carga, produzindo reaes do oxignio com o carbono, silcio, enxofre e o mangans (reaes essas que no cabem no mbito deste estudo) e, ao mesmo tempo, pr-aquecendo a carga, trocando seu calor. Depois recolhido por um sistema de tubulaes eu processa uma limpeza e armazena esse gs, que, posteriormente, ser usado como combustvel dentro da prpria usina, no aquecimento de recuperadores e caldeiras. 2 - No caminho inverso, a carga admitida atravs da goela distribuda dentro do alto forno, descendo pela cuba. A carga vai se pr-aquecendo e, medida que o faz, vai tambm reagindo quimicamente com os elementos presentes inicialmente no ar e, depois, no gs. As reaes acontecem inicialmente entre o oxignio e o carbono e depois com o silcio, mangans, enxofre e fsforo. Algumas dessas reaes so exotrmicas, o que contribui para elevar a temperatura na faixa de 1800C. Nesta regio, chamada zona de fuso, a carga funde e escorre pela rampa, atingindo o cadinho, onde o produto se separa. A escria mais leve flutua, sobrenadando o banho de gusa, que, por ser mais pesado, fica no fundo, facilitando a separao e eliminao, antes e durante a corrida (vazamento). 1.8.6. Produtos do alto forno 13


Gases do alto forno (G.A.F.) - So o produto da passagem do oxignio pelo alto forno. Aps as reaes com enxofre, silcio, fsforo, mangans e carbono, ele vira gs, recolhido e armazenado e, posteriormente, utilizado na prpria usina, para aquecimento de recuperadores, caldeiras e fornos, uma vez que combustvel. Escria - o fundente j combinado com as impurezas do processo. sendo mais leve, sobrenada o gusa, facilitando a eliminao. Sua composio qumica varivel, dependendo do fundente usado, do tipo de ganga e do tipo de revestimento. sua composio qumica que determina sua aplicao. Em funo dela, a escria pode ser usada para fabricao de adubos, cimento ou como brita para lastros, pavimentao de estradas ou para pr-moldados de concreto. Gusa - o ferro de primeira fuso, com altos teores de enxofre, silcio e fsforo, alm do elevado teor de carbono. Isto o torna muito duro e quebradio e, praticamente, elimina sua utilizao na indstria mecnica. O gusa, porm, matria-prima bsica para a produo dos aos e ferros fundidos.

Figura 1 Esquema do Alto Forno

1.8.7. Ferros Fundidos

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Obteno - Os ferros fundidos so obtidos a partir do gusa do alto forno. Os dois principais processos so o cubil e o forno eltrico, onde se consegue a reduo dos teores do silcio, fsforo, enxofre, mangans e carbono, pela queima e pela reao desses elementos com o fundente. Cubil ou Cubilot - O nome vem do francs e quer dizer cuba pequena, uma referncia regio do alto forno. Nesse equipamento, muito semelhante ao alto forno, a carga tambm feita por cima, normalmente com skip, e composta de fundente, gusa slido, sucata e coque. O ar insuflado pelas ventaneiras promove a queima do coque e as reaes qumicas do enxofre, silcio, fsforo e mangans, at atingir os teores desejados, quando, ento, vazado em panelas, onde se processa a remoo da escria e a adio de elementos de liga (e a inoculao para se produzir a nodulizao nos fofos nodulares) e, posteriormente, vazado em moldes.

Figura 2 CUBILOT (Vista)

Figura 3 CUBILOT (Corte)

Fornos Eltricos - Podem ser de trs tipos: a induo, por resistncia ou a arco, podendo atingir temperaturas da ordem de 3000C. o tipo mais utilizado para o ferro fundido o forno a arco Forno a Arco Eltrico - O princpio o arco voltaico, formado quando se afastam as extremidades de duas hastes onde circula corrente eltrica. Nos fornos eltricos, esse arco pode ser obtido entre eletrodos ou entre o eletrodo e a carga. O tipo mais utilizado est neste segundo grupo. 15


Forno tipo Heroult - um forno basculante com dois ou trs eletrodos de grafite, tambm utilizados na produo de aos. A carga se faz pela parte superior, onde, depois, vem a tampa com os eletrodos e composta de gusa (slido, principalmente) e sucata. Esse tipo de forno permite melhor controle sobre o ferro fundido a ser produzido.

Figura 4 Forno HEROULT

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2. CLASSIFICAO DOS AOSEm nossos dias, a grande variedade de fabricante de tipos e de qualidade de aos tornou necessria a padronizao e a classificao deles, segundo algum critrio. As primeiras classificaes consideravam o teor de carbono ou sua resistncia ruptura, como se comprova:% CARBONOAO EXTRA DOCE AO DOCE AO MEIO DOCE AO MEIO DURO AO DURO AO EXTRA DUROTENSO DE RUPTURA (Kg/mm2)

< 0,15% 0,15 - 0,30% 0,30 - 0,40% 0,40 - 0,60% 0,60 - 0,70% 0,70 - 1,20%

35 / 45 45 / 55 55 / 65 65 / 75 75 / 100 75 / 100

Essa classificao, porm, mostrou-se falha, pois o processo de fabricao dos aos (se laminado ou forjado) altera sua resistncia, variando sua tenso de ruptura/ ou a introduo de elementos de liga permite, a um ao doce, apresentar resistncia igual de um ao duro. Assim, buscou-se classificar os aos pela sua composio qumica. Para tanto, procurou-se padronizar as composies qumicas dos aos e, da, surgiram vrios processos de designao.

2.1. Sistema S.A.E. (Society of Automotive Engineers) 2.2. Sistema A.I.S.I. (American Iron and Steel Institute)Nesses dois sistemas, dividiram-se os aos em nove grupos: 1. Carbono 2. Nquel 3. Nquel-Cromo 4. Nquel-Cromo-Molibidnio (mdia liga) 5. Cromo 6. Cromo-vandio 7. Tungstnio 8. Nquel-Cromo-Molibidnio (baixa liga) 9. Nquel-Cromo-Molibidnio-Silcio-Mangans Esses processos, para se designar um ao qualquer, adotam, ento, um cdigo numrico, em que os dois primeiros algarismos indicam o grupo ao qual 17


pertence o ao e os dois ou trs ltimos algarismos, divididos por 100, indicam o teor mdio de carbono no ao. Exemplo:Indicam o grupo a que pertence o ao

S.A.E. XX XXEsses dois algarismos divididos por 100, do-nos a percentagem de carbono no ao

S.A.E. 1040 - grupo 10 - ao carbono - 40/10 = 40% de carbono

Aos com presena de chumbo (teores de Pb entre 0,15 e 0,35%) recebem a letra L entre o segundo e o terceiro algarismos. Exemplo: S.A.E.10L40 Aos com presena de boro (teores de B = 0,005% mnimo) recebem a letra B entre o segundo e o terceiro algarismos. Exemplo: S.A.E.86B45 O sistema A.I.S.I. varia muito pouco em relao ao S.A.E., ressaltando, apenas, a distino entre aos produzidos em fornos eltricos e fornos SIEMENS-MARTINS. Essa distino se manifesta pela presena das letras E, para aos produzidos em fornos eltricos, e C, para aos produzidos em fornos SIEMENS-MARTINS, colocadas antes dos algarismos. Exemplo: A.I.S.I. E 1040 / A.I.S.I. C 1040 No mais, o sistema A.I.S.I. igual ao sistema S.A.E. para classificao de aos.

2.3. Sistema A.B.N.T.(Associao Brasileira de Normas Tcnicas - NORMA ABNT-NBR 6006) Este sistema foi baseado no sistema S.A.E. Portanto, a denominao do ao feita basicamente atravs de quatro ou cinco algarismos. Os dois primeiros indicam a classe a que pertence o ao e os demais indicam o teor mdio aproximado de carbono. Quando especificada, adio de boro ou de chumbo, procede-se como no sistema S.A.E. Quando o ao apresenta a letra D antes dos algarismos, indica-se que a composio qumica do ao exatamente igual estabelecida pela norma alem DIN: Exemplos: ABNT D 5116 = D.I.N. 16 Mn Cr 5 ABNT 1040 = ao carbono (classe 10XX), com 0,40% C mdio ABNT 4340 = ao nquel-cromo-molibidnio (classe 43XX), com 0,40%C mdio ABNT 50100 = ao cromo (classe 50XX), com 1,00% C mdio 18


ABNT 8645 = ao cromo (classe 86XX), com adio de boro e 0,45% C mdio 2.3.1. Classes de aos ABNT Aos Carbono 10XX - Aos carbono com 1,00% Mn mximo 11XX - Aos ressulfaturados 12XX - Aos ressulfaturados e refosforados 14XX - Aos ao nibio 10XX - Aos ao carbono com Mn de 1,00 a 1,65% Aos Mangans 13XX - Aos com 1,75% Mn Aos Nquel 23XX - Aos com 3,50% Ni 25XX - Aos com 5,00% Ni Aos Nquel Cromo 31XX - Aos com 1,25% Ni, 0,65% a 0,80% Cr 32XX - Aos com 1,75% Ni, 1,07% Cr 33XX - Aos com 3,50% Ni, 1,50% a 1,57% Cr 34XX - Aos com 3,00% Ni, 0,77% Cr Aos Cromo Molibdnio 41XX - Aos com Cr 0,50 / 0,80 / 0,95% e Mo 0,12 / 0,20 / 0,25% Aos Nquel Cromo Molibdnio 43XX - Aos com 1,82% Ni, 0,50 a 0,80% Cr, 0,25% Mo 47XX - Aos com 1,05% Ni, 0,45% Cr, 0,20 a 0,35% Mo 81XX - Aos com 0,30% Ni, 0,40% Cr, 0,12% Mo 86XX - Aos com 0,55% Ni, 0,50% Cr, 0,20% Mo 87XX - Aos com 0,55% Ni, 0,50% Cr, 0,25% Mo 88XX - Aos com 0,55% Ni, 0,50% Cr, 0,35% Mo 93XX - Aos com 3,25% Ni, 1,20% Cr, 0,12% Mo 94XX - Aos com 0,45% Ni, 0,40% Cr, 0,12% Mo 97XX - Aos com 0,55% Ni, 0,20% Cr, 0,20% Mo 98XX - Aos com 1,00% Ni, 0,80% Cr, 0,25% Mo Aos Nquel Molibdnio 46XX - Aos com 0,85 a 1,82% Ni, 0,20 a 0,25% Mo 48XX - Aos com 3,50% Ni, 0,25% Mo Aos Cromo 50XX - Aos COM 0,27 / 0,40 / 0,50 / 0,65% Cr 51XX - Aos com 0,80 / 0,87 / 0,92 / 0,95 / 1,0 / 1,05 / 1,15 / 1,25% Cr 50XXX - Aos com 0,50% Cr 51XXX - Aos com 1,02% Cr 52XXX - Aos com 1,45% Cr 19


Aos Cromo Vandio 61XX - Aos com 0,60 / 0,80 / 0,95 / 1,05% Cr, 0,10 / 0,15% Vmin Aos Silcio Mangans 92XX - Aos com 1,40 / 2,0% Si, 0,65 / 0,82 / 0,85% Mn, 0,65% Cr Aos Ao Boro E Ao Chumbo XXBXX - A letra B indica aos ao boro XXLXX - A letra L indica aos ao chumbo

2.4. Sistema D.I.N.Na norma alem D.I.N., os aos tambm so classificados pela composio qumica, porm o sistema de designao bem diferente dos anteriores. A norma D.I.N. 17006 divide os aos em trs tipos: Aos sem ligas; Aos com baixa liga (elementos de ligas 5%); Aos com alta liga (elementos de ligas 5%). 2.4.1. Designao e Normalizao dos Aos sem Ligas Aos de baixa qualidade - So tipos de ao de baixa pureza, sem ligas e que no podem ser tratados termicamente. So designados atravs das letras St (ao) e da resistncia mnima ruptura.ao St 37 resistncia mnima a ruptura = 37 x 10N/mm2

Aos ao carbono - Tm melhor pureza, podem ser tratados termicamente. So designados atravs da letra C (carbono) e da porcentagem do carbono. Para caracterizar a diferena dos aos finos no-ligados, alm da letra C, colocam-se letras com os seguintes significados: k - Ao fino com teor de enxofre mais fsforo, menor do que 0,01% f - Ao para tmpera a chama e por induo q - Ao para comentao e beneficiamento, adequado para deformao a frioao ao carbono 10 0,1% teor de carbono CK ao ao carbono de alta pureza (P + S 0,01%) 20 0,2% teor de carbono Cq 45 0,45%C ao ao carbono pa-ra beneficiamento

C

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2.4.2. Designao e Normalizao dos Aos com Baixa Liga So aos que possuem, no mximo, 5% de teor de ligas.0,48% C 6 4 = 1,5% Cr

48 Cr Mo V

67 7 = 0,7% Mo 10

baixo teor de V

Para designar o teor dos elementos de liga, os nmeros da norma devem ser divididos pelos fatores correspondentes ao elemento qumico. Os fatores so apresentados na tabela a seguir.Fator 4 Cobalto Co Cr Mn Ni Si Tungstnio W Fator 10 Alumnio Al Mo Ti Vandio V Fator 100 Carbono C P S N

Fatores para elementos de liga

A norma se compe dos seguintes elementos: No se coloca a letra C para o carbono; As outras letras definem os elementos de liga; Os nmeros divididos pelos fatores definem o teor dos elementos e so colocados na mesma seqncia, como as letras. 2.4.3. Designao e Normalizao dos Aos com Alta Liga So aos com um teor de liga acima de 5%. Para design-los, coloca-se um X em frente do teor de carbono. Todos os elementos, exceto o carbono, tm o fator 1, ou seja, os nmeros apresentam o valor de teor real. Aos rpidos para ferramentas so designados da seguinte forma: 21


S6-5-2-5 Coloca-se S (ao rpido) no incio e os teores das ligas. O teor de carbono s pode ser determinado atravs da especificao do produtor.ao com alta liga ao com alta liga 0,05% C 2,1% C X 5 Cr X 210 Cr 12 Ni Mo 18 18% Cr

13 13% Ni baixo teor de Mo

12% Cr

ao rpido

ao rpido

S 6 - 5 - 2 - 55% Co 2% V 5% Mo 6% W

S 12 - 1 - 4 - 55% Co 4% V 1% Mo 12% W

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3. NOES GERAIS TRMICOS DO AO

DOS

TRATAMENTOS

do conhecimento do homem, h muitos sculos, que o aquecimento e o resfriamento do ao modificam suas propriedades. O estudo da estrutura interna do ao por meio do microscpio e as numerosas experincias feitas para atender s exigncias industriais levaram concluso de que as mudanas ntimas na estrutura metlica obedecem a condies determinadas. Descobriu-se que, no somente as temperaturas mas tambm a velocidade de variao das temperaturas influem para dar ao ao certas propriedades mecnicas. Todo processo no sentido de alterar a estrutura do ao por meio de aquecimento e resfriamento denominado tratamento trmico.

3.1. Fases do tratamento trmicoTodo tratamento trmico comporta trs fases distintas: 1. Aquecimento 2. Manuteno numa temperatura determinada 3. Resfriamento

3.2. Finalidades do tratamento trmico dos aosQualquer tratamento trmico do ao pode servir: 1. Para dar-lhe propriedades particulares (tais como dureza ou maleabilidade, por exemplo) que permitam seu emprego em condies mais favorveis; 2. Para restabelecer no ao (cuja estrutura se alterou pelo trabalho de martelagem ou de laminao, por exemplo, ou por outro tratamento trmico) as propriedades que ele apresentava anteriormente.

3.3. Tipos de tratamento trmico dos aosH duas classes importantes de tratamentos trmicos dos aos. 1. Os que modificam as caractersticas mecnicas e as propriedades do ao, por simples aquecimento e resfriamento, estendendo-se a toda a massa do mesmo. So: Tmpera Revenimento Recozimento

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2. Os que modificam as caractersticas mecnicas e as propriedades do ao, por processos termoqumicos, isto , aquecimento e resfriamento, com reaes qumicas. Tais processos apenas modificam a estrutura e as caractersticas mecnicas de uma camada superficial do ao. So: Cementao Nitretao

3.4. Caracterizao geral dos tratamentos trmicosEm poucas palavras, ser explicado, a seguir, em que consiste cada tratamento trmico. 3.4.1. Tmpera o tratamento trmico por meio do qual um ao aquecido at determinada temperatura, igual ou acima de uma chamada ponto de transformao do ao e, em seguida, resfriado bruscamente pela imerso na gua, no leo, ou por exposio a uma corrente de ar, conforme o caso. Efeitos principais da tmpera: endurece o ao, mas, ao mesmo tempo, o torna frgil. 3.4.2. Revenimento o tratamento trmico que consiste em reaquecer um ao j temperado, at uma certa temperatura, bem abaixo do ponto de transformao, deixando-o, depois, resfriar-se lenta ou bruscamente, conforme o caso. Efeitos principais do revenimento: d ao ao dureza pouco inferior da tmpera, mas reduz grandemente a fragilidade. 3.4.3. Recozimento o tratamento trmico que se faz aquecendo um ao a uma temperatura igual ou maior que a de tmpera, deixando-o, depois, resfriar-se lentamente dentro de cinzas ou areia ou cal viva. Particularmente, um recozimento chamado normalizao se aplica aos aos depois de fundidos ou laminados ou forjados. Efeitos principais de recozimento: abranda o ao temperado (isto , suprime a dureza da tmpera), recupera o ao prejudicado pelo superaquecimento, melhora a estrutura ntima dos aos fundidos, laminados ou forjados e anula tenses internas. 3.4.4. Cementao Consiste em aquecer o ao, juntamente com um outro material slido, lquido ou gasoso, que seja rico em carbono, at temperatura acima do ponto de 24


transformao. Esse aquecimento se faz durante vrias horas, estando as peas e o material cementante dentro de caixas apropriadas. O resfriamento deve ser lento. Depois da cementao, tempera-se o ao cementado. 3.4.5. Nitretao um processo semelhante cementao. O aquecimento do ao, porm, se faz juntamente com um corpo gasoso denominado azoto. Em geral, esse tratamento termoqumico aplicado em aos especiais que contm certa porcentagem de alumnio para diminuir ou limitar a penetrao de azoto na massa do ao. Efeitos principais da cementao e da nitretao: aumentam a porcentagem de carbono em uma fina camada superficial do ao, sem modificar a estrutura do interior da pea, que pode ser at ao doce. Desta forma, o ao que foi cementado, ao ser temperado, tem endurecida apenas a sua camada superficial, enquanto a nitretao endurecida apenas a sua camada superficial, enquanto a nitretao endurece tambm sem necessitar de tmpera.

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4. A Tmpera4.1. Passos da operao1) Aquecimento lento e uniforme at que o ao adquira por completo a temperatura de tmpera (aproximadamente 50 acima do ponto de transformao). De um modo geral, como exemplo, a temperatura de tmpera pode atingir aproximadamente os valores a seguir: Aos de 0,4 a 0,6% de carbono: 750 + 50 - 800C Aos de 0,6 a 0,8% de carbono: 735 + 50 - 785C Aos de 0,8 a 1,5% de carbono: 720 + 50 - 770C 2) Manuteno da temperatura de tmpera - Entre o momento em que o pirmetro (aparelho indicador da temperatura do forno) mostra a temperatura da tmpera e o momento em que a pea se torna totalmente aquecida, passam alguns minutos. Deve-se manter a pea no forno, portanto, mais algum tempo: cerca de trs minutos para peas delgadas e dez minutos para peas pesadas. 3) Resfriamento - Passa-se a pea o mais rapidamente possvel do fogo para o banho de resfriamento. Deixa-se que se resfrie rapidamente at cerca de 400C. A partir da, a temperatura deve baixar lentamente. O resfriamento, assim em duas fases, diminui as possibilidades de deformao da pea e de ocorrncia de fendas ou fissuras na massa do ao, devido s tenses internas.

4.2. Temperaturas e cores de aquecimento1) Os tcnicos ou operrios de grande experincia avaliam as temperaturas, com grande aproximao, por meio das cores caractersticas por que passa a superfcie da pea. Eis uma tabela:Castanho escuro Castanho avermelhado Vermelho escuro 520C - 580C 580C - 650C 650C - 750C Vermelho cereja escuro Vermelho cereja Vermelho cereja claro 750C - 780C 780C - 800C 800C - 880C

Esse mtodo de avaliao pelas cores, ainda que muito usado, conduz a erros at 150C, aproximadamente, pois depende de apreciaes pessoais pouco rigorosas. No aconselhvel em tmperas de responsabilidade, dos quais devam resultar propriedades muito especiais do ao. 2) A determinao precisa das temperaturas exige um aparelho de medida sensvel e delicado, que se denomina pirmetro. Os tipos usuais so: a) pirmetro termo-eltrico b) pirmetro tico c) pirmetro de dilatao d) cones fusveis

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4.3. Meios de aquecimento - fornos de tratamentoTrmico 1) Para trabalhos comuns de tratamento trmico (ferramentas manuais), realiza-se o aquecimento na forja, com carvo ligeiramente umedecido e envolvendo bem a pea (fig. 5). 2) Ainda em trabalhos comuns, usa-se o aquecimento, por vezes, por meio do maarico de oxiacetileno. 3) Em trabalhos de responsabilidade, utilizam-se os fornos a leo (fig. 6), ou a gs (do mesmo tipo), ou ainda os fornos eltricos (fig. 7). 4) Tambm em tmperas de responsabilidade, usam-se lquidos em elevada temperatura: sais qumicos (cloretos e nitratos); chumbo em fuso; leos minerais. As peas so mergulhadas totalmente nesses banhos, durante o tempo necessrio.

Figura 6 Aquecimento no Forno a leo

Figura 5 Aquecimento na Forja

Figura 7 Aquecimento no Forno Eltrico

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4.4. Meios de resfriamentoOs fluidos usados na tmpera em tm a finalidade de provocar o resfriamento rpido das peas, das quais eles retiram o calor. usado, em geral, um dos seguintes banhos de tmpera: 1) gua, com temperatura de 15 a 20C (gua fria). Produz a chamada tmpera seca, que endurece bem o ao, sendo rpido o resfriamento. 2) Soluo de gua e soda ou cloreto de sdio. Produz a chamada tmpera muito seca. 3) leos vegetais e minerais. Produz tmpera mais suave, sendo lento o resfriamento em relao aos dois primeiros fluidos citados. 4) Corrente de ar frio, para fraca velocidade de tmpera. usada na tmpera de aos rpidos. 5) Banhos de sais qumicos ou de chumbo fundido, ou de zinco fundido. So tambm usados para a tmpera de aos rpidos.

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5. RevenimentoO revenimento do ao tem a importante finalidade de anular praticamente a fragilidade que resulta da tmpera do metal, custa de pequena diminuio da dureza. Assim, pois, o revenimento um tratamento trmico que s se aplica ao ao temperado.

5.1. Noo do fenmeno do revenimentoDevido ao resfriamento rpido, a tmpera produz tenses internas, que tornam o ao muito frgil. Reaquecendo-se o ao, aps a tmpera, at que uma gota dgua borbulhe na superfcie do ao (ou seja, at cerca de 100C), esse reaquecimento apenas alivia as tenses internas. A partir da, prosseguindo-se no aquecimento, d-se gradualmente diminuio da dureza e diminuio da fragilidade. Nos casos de boa tmpera, sobretudo aos destinados a ferramentas de corte (com 0,7% ou mais de carbono), as experincias demonstram que, reaquecendo-se aps a tmpera, entre 200 e 325, isto , revenindo-se, praticamente se anula a fragilidade (o ao fica com alta resilincia). Continua, entretanto, muito satisfatria a dureza, apesar de inferior de tmpera. Conforme, pois, as instrues do fabricante do ao, em certa temperatura da faixa acima indicada (200 a 325C), faz-se cessar o aquecimento, mergulhando-se a pea na gua ou no leo ou expondo-a naturalmente ao ar.

5.2. Aquecimento do ao para o revenimentoEm instalaes industriais importantes, faz-se o aquecimento em fornos a gs, em fornos eltricos ou em banhos de leo aquecido; ou, ainda, em banhos de sais minerais, ou chumbo em fuso. O controle da temperatura se faz por meio de pirmetros. Comumente, na oficina mecnica, para as ferramentas manuais comuns, usase um dos processos indicados nas figuras 8 e 9. Revenimento ao calor da forja - A ferramenta, aps a tmpera e exposta acima do fogo da forja, recebendo calor por irradiao. Como o controle da temperatura visual (pelas cores do revenimento), tal processo sujeita o mecnico a erros, pois as fumaas de carvo, que se desprendem, dificultam apreciar a colorao adequada ao revenimento. Revenimento ao calor de um bloco de ao aquecido - este o processo mais aconselhvel nos trabalhos usuais da oficina. Um bloco volumoso de ao doce aquecido ao vermelho. A ferramenta temperada e polida na parte a ser revenida exposta, nesse regio, ao forte calor que se irradia do bloco. A ferramenta vai sendo progressivamente aquecida at surgir a colorao que indique o momento de revenir.

Figura 8 Aquecimento na Forja

Figura 9 Aquecimento no Bloco 29 Ao de


Observao: Tratando-se de peas mais espessas, deve-se apoi-las diretamente no bloco aquecido.

5.3. Cores do revenimentoSe uma barra temperada for bem polida e depois submetida ao calor, nota-se que adquire sucessivamente diversas cores, medida que aumenta a temperatura. So as chamadas cores do revenimento. Resultam das diferentes camadas de xido que se vo formando em virtude do aquecimento. As cores do revenimento so teis para indicar as temperaturas aproximadas, simples vista, quando o operrio ou o tcnico adquire bastante prtica. Eis a tabela das cores:Amarelo claro Amarelo palha Amarelo Amarelo escuro Amarelo de ouro Castanho claro 210C 220C 230C 240C 250C 260C Castanho avermelhado Violeta Azul escuro Azul marinho Azul claro Azul acinzentado 270C 280C 290C 300C 310C 320C

5.4. Manuteno da temperatura do revenimentoComo no caso da tmpera, uma vez atingida a temperatura desejada (acusada pelo pirmetro ou pela cor), mantm-se a pea ao calor por alguns momentos, de modo a permitir que o grau de aquecimento se torne uniforme na pea.

5.5. ResfriamentoAlcanada a temperatura adequada, faz-se cessar a exposio ao calor e, em geral, se deixa a pea resfriar naturalmente ao ar. este um meio de resfriamento lento, que evita a criao de tenses internas. A velocidade de resfriamento no influi no revenimento. Deve-se, entretanto, sempre que possvel, em peas de responsabilidade, evitar o resfriamento rpido, que poder causar fissuras ou fendas. Usam-se, alm do ar, outros meios de resfriamento tais como a gua e o leo.

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6. Cuidados na Traagem6.1. IntroduoNas operaes de traagem, necessrio agir com os devidos cuidados para se obter a maior eficcia das ferramentas de traagem, evitar o desgaste do material e deixar consignadas para eventuais sucessores no trabalho, indicaes que possibilitem evitar erros no prosseguimento de traagem.

6.2. Normas a serem observadasConservar o riscador em adequada inclinao em relao superfcie a traar e proceder com firmeza, traando linhas contnuas e seguras. (A) Posio do riscador 1 em relao ao plano perpendicular chapa (2), segundo a direo da traagem. O riscador avana no sentido da flecha ao longo da borda da rgua (3). (B) Posio do riscador em relao ao plano perpendicular chapa e direo da traagem. Sobre o riscador exercida uma moderada presso no sentido da flecha (Figura 10). Controlar as dimenses transportadas em rela-o ao desenho a fazer. Proceder burilagem das retas traadas e completar a burilagem dos trechos oblquos, curvos, etc. Exemplos de burilagem (A) Pontos pra burilagem ao longo de uma reta. (B) Burilagem do centro de um furo, 5mm (C) Burilagem do centro de um rufo, 5 10mm (D) Burilagem de um furo 10mm (fig. 2)

Figura 11 Exemplos de Burilagem

Figura 10 Posies do Riscador

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6.3. Cuidados na Traagem em SrieNa traagem que se faz com o emprego de moldes, conveniente trabalhar evitando desperdcio de material. indispensvel que a direo das fibras no material traado esteja em adequado sentido, a fim de que favorea a operao no diminuindo a resistncia do material. Geralmente, as chapas tm formato retangular. As fibras tm a direo do comprimento da chapa, o que permite que, com facilidade, se determine essa direo.Figura 12 Aproveitamento

(A) Exemplo de traagem com desperdcio de material (B) Exemplo de traagem sem desperdcio de material (Figura 12)

(A) Traagem das peas 1 e 2 trabalhadas no sentido direcional das fibras (B e C) Direo das fibras em sentido adequado para a operao (Figura 13)

Figura 13 Sentido de Dobra

A traagem com moldes deve ser feita de maneira que se possam reproduzir os desenhos das vrias peas para uma rpida operao de corte.Figura 14 Aproveitamento

(A) Exemplo de traagem que facilita a operao de corte do material (B) Exemplo de traagem que dificulta a operao de corte do material (Figura 14 )

6.4. Simbologia Convencional de TraagemA traagem completa-se com aplicao sobre o material dos sinais convencionais que indicam o tipo de operao a ser executada na pea. Muitas 32


indstrias adotam sua simbologia prpria, porm, neste contedo sero apresentados os sinais convencionais mais usadas na traagem de chaparia.SIMBOLOGIA OPERAO A SER EXECUTADA

= = = = = = = = = =

Furo Esquema Corte de chapas Corte de perfil Nmero do item do conjunto Furos do lado oposto Furo escareado ou roscado Linha de referncia para dobra Linha de referncia de centros Limites de contornos das peas

OBS: Estes smbolos so marcados diretamente nas peas com tintas apropriadas.

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7. Planificar Peas Simples traar o desenvolvimento da superfcie de uma pea de forma geomtrica simples, em um plano. Essa operao utilizada na construo de armrios, cabine de fora, painis de comandos eltricos, etc.

7.1. Processos de Execuo1 passo: Esquadreje uma borda e o topo da chapa. a) Tomar como referncia a borda maior e traar as perpendiculares dos topos, determinando o comprimento total (Figura 15)

Figura 15 Esquadejamento de Chapa

2 passo: Trace a largura total (Figura 16). a) Determine as linhas de centros. b) Marque a metade para cada lado da largura e do comprimento partindo da linha de centro.

Figura 16 Esquadejamento de Chapa

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3 passo: Trace as abas e os recortes (Figura 17). a) Trace as alturas das abas nas bordas e nos topos OBS: A medida da altura das abas deve ser tomada na vista de elevao, medindo a diagonal. b) Uma os pontos de interseco, puncionando-os levemente.

Figura 17 Limites da Pea

4 passo: Corte o contorno e os cantos. a) D acabamento ajustando os cantos e eliminando as rebarbas. Exemplo de distribuio das peas no plano X e seqncias dos cortes com economia de tempo e material.

Figura 18 Distribuio de Peas

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8. Noes de Geometria8.1. Linha8.1.1. Linhas - o limite de uma superfcie; formada de infinitos pontos e s tem uma dimenso: o comprimento.

8.1.2. Superfcie - o limite que separa uma figura plana, ou um corpo, do resto do espao. A superfcie tem apenas duas dimenses: a largura e o comprimento e pode ser plana ou curva.

8.1.3. Ponto - Apesar de o ponto no ter definio nem dimenso, podemos dizer que o limite de uma linha. Tambm chamado de ponto o centro de uma circunferncia.ponto ponto

Centro da circunferncia (ponto)

8.1.4. Linha reta - a menor distncia entre dois pontos; no possui ngulos nem raios e possui a mesma direo.

8.1.5. Linha quebrada - aquela que possui ngulos em sua trajetria.

8.1.6. Linha curva - a linha que no reta em nenhuma de suas partes e cada ponto dessa linha tem uma direo.

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8.1.7. Linha mista - a linha que possui partes curvas e partes retas formando ngulos.

8.1.8. Linha horizontal - a linha que est situada no mesmo plano das guas, quando estas esto em repouso.LINHA HORIZONTAL

GUAS

EM

REPOUSO

8.1.9. Linha vertical - a linha que tem o mesmo alinhamento do prumo; ou seja, perpendicular linha horizontal.

8.1.10. Linha inclinada - a linha que forma ngulos diferentes de 90 com uma horizontal. > 90 < 90 LINHA INCLINADA LINHA HORIZONTAL

8.1.11. Linhas paralelas - So linhas cujos pontos permanecem com uma mesma abertura, na sua trajetria.

8.1.12. Linhas oblquas - So linhas que interceptam outra linha, formando ngulos diferentes de 90. > 90 < 90

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8.1.13. Linhas perpendiculares - So linhas que interceptam outra linha, formando ngulos retos, ou seja, ngulos de 90.

8.1.14. Segmento de reta - Chama-se segmento de reta a distncia entre dois pontos distintos situados nesta reta. A B Reta R

Segmento de reta AB ou BA

8.1.15. Linha poligonal - a linha formada de vrios segmentos de retas consecutivos, no pertencentes mesma reta. I D B F A C E G H K

J

8.2. ngulos8.2.1. ngulo - o espao compreendido por dois segmentos de reta que tm origem comum. Os dois segmentos que formam o ngulo so chamados lados do ngulo, e a origem com de vrtice. A - Vrtice AB e BC so os lados - Abertura do ngulo

ONDE

8.2.2. ngulo agudo - o ngulo cuja abertura menor que 90.

> 90 = ngulo agudo

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8.2.3. ngulo obtuso - o ngulo cuja abertura maior que 90.

> 90 = ngulo obtuso

8.2.4. ngulo reto - o ngulo cuja abertura de 90.

= 90 = ngulo reto

8.2.5. ngulo raso - o ngulo cuja abertura de 180 (duas semi-retas formam um ngulo de 180). = 180 = ngulo raso

8.2.6. ngulos de 3600 - Duas cordas, perpendiculares e que passam pelo centro de uma circunferncia, formam quatro ngulos de 90 (ngulos retos). Portanto, em uma circunferncia temos um ngulo de 360.AB = CD = CORDAS CD AB

Centro da circunferncia o vrtice dos ngulos = = = = 90

8.2.7. ngulo central - um ngulo cujo vrtice o centro de uma circunferncia.

= ngulo central

8.2.8. ngulos complementares - Dois ngulos so complementares quando a soma dos seus ngulos for 90.

o complemento de o complemento de + = 90 39


8.2.9. ngulos suplementares - Dois ngulos so suplementares quando a soma de seus ngulos for 180. o suplemento de o suplemento de + = 180 8.2.10. ngulos replementares - Dois ngulos so replementares quando a soma de seus ngulos for 360.

o replemento de o replemento de + = 360 8.2.11. Bissetriz - uma semi-reta que, partindo do vrtice de um ngulo, divide-o em dois ngulos iguais. A = vrtice AB e AC so os lados AD = bissetriz =

8.2.12. Mediatriz - a reta que divide um segmento de reta em duas partes iguais.

AB = mediatriz CD = segmento de reta C) = DO = partes do segmento

8.3. Polgonos8.3.1. Polgono - uma figura plana formada por uma linha poligonal fechada e pode ser regular ou irregular.

Polgono de 8 lados

40


8.3.2. Polgono regular - uma figura plana, formada de lados e ngulos iguais. Polgono regular 6 lados iguais 6 ngulos iguais

8.3.3. Polgono irregular - uma figura plana, formada de lados e ngulos diferentes. Polgono irregular 5 lados diferentes 5 ngulos diferentes

8.4. Tringulos8.4.1. Tringulo eqiltero - um polgono regular de trs lados e trs ngulos iguais.

8.4.2. Tringulo issceles - um polgono irregular que tem dois lados e dois ngulos iguais e um lado e um ngulo diferente.

8.4.3. Tringulo escaleno - um polgono irregular que tem trs lados e trs ngulos desiguais.

41


8.4.4. Tringulo retngulo - um polgono irregular que tem trs lados e trs ngulos desiguais. Um dos ngulos reto, ou seja, de 90. Pode haver um caso especial em que os ngulos agudos sejam iguais a 45, fazendo com que os catetos tambm sejam iguais. O lado maior oposto ao ngulo chamado de hipotenusa e os outros dois lados, chamados de cateto maior e cateto menor.ABC = RETNGULO ^ Lado a oposto ao A = hipotenusa ^ Lado b oposto ao B = cateto menor ^ Lado c oposto ao C = cateto maior

A = 90 B + C = 90 A + B + C = 180

OBS: Em qualquer tringulo, a soma interna dos ngulos igual a 180.

8.5. QuadrilterosSo polgonos de quadro lados. 8.5.1. Quadrado - um polgono regular de quatro lados e quatro ngulos C iguais. D

A

B

8.5.2. Retngulo - um polgono irregular que tem os lados opostos iguais, paralelos dois a dois e quatro ngulos retos.C D

A

B

8.5.3. Trapzios - So polgonos irregulares que possuem dois lados paralelos, chamados de bases do trapzio. O lado menor a base menor e o lado maior a base maior.C D B C D C B D B

A

A

A

42


8.5.4. Paralelogramo - um polgono irregular, sendo seus lados iguais e paralelos dois a dois. Seus dois ngulos agudos e D obtusos so iguais dois a dois.C

A

B

8.5.5. Losango - um polgono irregular de quatro lados iguais, paralelos dois a dois e seus ngulos agudos e obtusos so iguais.C

A

B

D

8.6. Polgonos regulares e irregulares8.6.1. Pentgono - um polgono regular ou irregular, de cinco lados e cinco ngulos iguais ou desiguais.1 5 4 2

Polgono regular3

Polgono irregular

8.6.2. Sextavado ou Hexgono - um polgono regular ou irregular, de seis lados e seis ngulos iguais ou desiguais.1 6 2

Polgono regular

Polgono irregular

5 4

3

8.6.3. Heptgono - um polgono regular ou irregular, de sete lados e sete ngulos iguais ou desiguais.

Polgono regular

Polgono irregular

43


8.6.4. Octgono - um polgono regular ou irregular, de oito lados e oito ngulos iguais ou desiguais.1 8 7 6 5 2 3 4

Polgono regular

Polgono irregular

8.7. Crculo a superfcie de uma figura plana limitada por uma circunferncia.D = Dimetro do crculo r = Raio do crculo

r Circunferncia

D

8.7.1. Setor Circular - a superfcie plana limitada por um ngulo central e o arco que ele determina sobre a circunferncia........ ....................... .. . . . . . . . . . . . . . A ............................... B . ....................... . ................... ........... . . . .

R

AB = Arco AB = Comprimento do Arco AB = ngulo central = ngulo setor R = Raio da circunferncia

8.7.2. Segmento Circular - a superfcie plana limitada por uma corda e o arco que ele determina sobre a circunferncia.. ............... . . A ......................... B

C

R

h

AB = Arco AB = Comprimento do Arco AB = ngulo do segmento R = Raio da circunferncia C = Corda h = Altura

8.7.3. Coroa Circular - a superfcie plana limitada por duas circunferncias, sendo uma interna e outra externa.r = Raio menor (interno) R = Raio maior (externo) d = Dimetro menor (interno) D = Dimetro maior (externo)

R

r

d D

44


8.7.4. Setor de Coroa Circular - a superfcie plana limitada por um ngulo central e por dois arcos, sendo um interno e outro externo.. ............. . ....................... ..................... ..... . .. ..... .. .. r R D

r = Raio menor (interno) R = Raio maior (externo) d = Dimetro menor (interno) D = Dimetro maior (externo) = ngulo do setor

d

8.7.5. Circunferncia - a linha curva, plana, fechada, que tem todos os seus pontos eqidistantes a um ponto interior fixo, chamado centro.r r r r r r

Centro da circunferncia Circunferncia

8.7.6. Circunferncias Concntricas - So duas ou mais circunferncias que possuem o mesmo centro.

8.7.7. Circunferncias Excntricas - So excntricas, quando a distncia entre seus centros for menor que a diferena entre seus raios.R r

Considerando: R = 20 r = 16 d < 20 d 36

dR-r d = 5 a 35

8.7.10. Circunferncias Tangentes Interiores - So aquelas na qual a distncia entre seus centros igual diferena entre seus raios.Ponto de tangncia R r

Considerando: R = 20 r = 16 d=R-r d = 20 - 16 d=Rr d=4

d

8.7.11. Circunferncias Tangentes Exteriores - So aquelas cuja distncia entre seus centros igual soma de seus raios.Considerando:R r

R = 20 r = 16 d=R+r> d = 20 + 16 d = 36

d=R+r

d

8.7.12. Linhas da CircunfernciaF A C B E D G I R H J Ponto de tangncia D Centro

1 - Arco: uma parte da circunferncia limitada por dois de seus pontos. ARCO - AB 2 - Corda: a reta que liga dois pontos quaisquer na circunferncia. CORDA - CD 3 - Tangentes: o segmento de reta que intercepta a circunferncia em apenas um ponto. TANGENTE

46

CALDEIRARIA / Traagem e Planificao de Chapas ____________________________________________________________ 4 - Flecha: o segmento de reta que liga o ponto mdio da corda perpendicular mesma at o arco compreendido pela corda. FLECHA - FE 5 - Raio: a reta que liga o centro a qualquer ponto da circunferncia. OBS: O raio a maior flecha na circunferncia. RAIO R 6 - Dimetro: a reta que, passando pelo centro, liga dois pontos na circunferncia. OBS: O dimetro a maior corda da circunferncia.

.

.

DIMETRO D

.H 7 - Secante: o segmento de reta G. intercepta dois pontos na circunferncia. que8.7.13. Circunferncia Circunscrita: Uma circunferncia circunscrita a um polgono qualquer, quando os seus pontos tangenciam os vrtices desse polgono.C B C A A B A D F E B C D

8.7.14. Circunferncia Inscrita: Uma circunferncia inscrita a um polgono qualquer quando os seus pontos tangenciam os lados desse polgono.B F A C A B E D C D C A B

47


9. Desenho Linear Geomtrico9.1. IntroduoO desenho geomtrico tem por finalidade representar as figuras planas e resolver com a rgua e o compasso, os problemas da geometria plana. A soluo grfica de um problema se diz puramente geomtrica quando nela se usa, como instrumentos de desenho, apenas a rgua e o compasso. A rgua usada para traar retas e o compasso descreve circunferncias e arcos de circunferncias. O trabalho que ora vamos fazer est dividido em duas partes: Primeira parte: Execuo de 56 problemas geomtricos que sero feitos em um caderno de desenho, previamente divididos. Segunda parte: Aplicao prtica dos problemas geomtricos, com a execuo de desenhos na escala natural vista de frente de peas planas.

9.2. Desenvolvimento para a execuo da primeira parteA - Dividir a folha do caderno de desenho em 4 partes iguais. B - Desenhar no canto superior esquerdo de cada retngulo da divizo acima uma circunferncia de 12m/m de dimetro (usar gabarito de circunferncia). C - Dentro de cada circunferncia anotar o nmero do problema geomtrico a ser desenvolvido (comear de zero 0), problema do exemplo de baixo. D Usando caligrafia tcnica, colocar o ttulo em cada problema geomtrico.

9.3. Explicao da seqncia de operaes para a execuo dos problemas geomtricosDentro de cada retngulo desenhar apenas o produto de cada problema e para que isto acontea, seguir as vrias fases de execuo (1 fase, 2 fase, 3 fase, etc.). OBS: S inicie o desenho se tiver entendido o enunciado do problema.

48


Exemplo n 0 - Levantar uma perpendicular que passe pelo ponto C na reta AB.

1 fase: Traar um segmento de reta AB e determinar o ponto C. 2 fase: Abrir o compasso com a abertura r qualquer, colocar a ponta seca em C e determinar o ponto D e E. 3 fase: Com a ponta seca em D e abertura R maior que DC, traar um arco de circunferncia acima ou abaixo de C (neste caso acima). Com a mesma abertura R, colocar ponta seca em E, traando um arco de circunferncia que cruze o outro j traado, determinado assim o ponto F. Produto: Ligar os pontos C e F com uma reta (perpendicular ao segmento AB).

9.4. Problemas Geomtricos1. Levantar uma perpendicular na extremidade B da reta AB.

2. Baixar uma perpendicular de ponto P dado fora de reta AB.

49


3. Dividir a reta AB ao meio e traar a perpendicular (Mediatriz).

4. Construir um ngulo AOB, igual a outro lado.

5. Dividir uma reta AB em partes iguais (Neste caso em 5 partes).

6. Traar uma paralela reta AB, que passe pelo ponto P.

7. Dividir um ngulo AOB ao meio (Bissetriz)

8. Traar a Bissetriz de um ngulo cujo vrtice desconhecido.

50


9. Dividir um ngulo RETO ABC (90) em trs partes iguais.

10. Num ngulo reto ABC, traar ngulos de 15, 30, 60 e 75.

11, Construir um tringulo ISSCELES, sendo dados a altura BC e o ngulo do vrtice A.

12. Construir um tringulo EQUILTERO, sendo dado o lado AB.

13. Construir um tringulo RETNGULO, sendo dados um lado CD e a hipotenusa AB.

51


14. Construir um QUADRADO, sendo dado o lado AB.

15. Construir um PARALELOGRAMA, sendo dados os lados AB e EF e sua altura CD.

16. Determinar o centro de um arco de circunferncia AB.

17. Determinar o centro da circunferncia.

18. Dividir uma circunferncia em trs partes iguais e inscrever um tringulo EQUILTERO.

19. Dividir uma circunferncia em 4 e 8 partes iguais e inscrever os polgonos. 52


20. Dividir uma circunferncia em 5 e 10 partes iguais e inscrever os polgonos.

21. Dividir uma circunferncia em 6 partes iguais e inscrever o polgono.



53



25. Diviso da circunferncia em qualquer nmero de partes iguais. (Neste caso, 9 partes).

26. Desenvolver um arco de circunferncia AB menor que 90.

27. Desenvolver um arco de circunferncia AC maior que 90, maior que 180.

28. Desenvolver um arco de circunferncia AB de 180.

54


29. Desenvolver uma circunferncia AA (360).

30. Traar uma paralela curva AB com distncia R.

31. Traar tangente uma circunferncia no ponto A.

32. Traar tangentes uma circunferncia de um ponto A dado fora da circunferncia.

33. Traar circunferncias tangentes entre si e inscritas num ngulo ABC.

55


34. Traar tangentes exteriores a duas circunferncias de raios R e r dados.

35. traar tangentes inferiores a duas circunferncias de raios R e r dados.

36. Concordar uma semicircunferncia com duas retas paralelas AB e CD.

37. Concordar uma semicircunferncia de raio R dado com duas retas perpendiculares entre si.

38. Concordar um arco de circunferncia de raio R dado com duas retas que se encontram, formando um ngulo agudo ABC (< 90).

56


39. Concordar um arco de circunferncia de raio R dado com duas retas que se encontram, formando um ngulo obtuso ABC (> 90).

40. Traar um arco de circunferncia que partindo de um ponto P sobre uma reta, concorde com uma reta CD dada.

41. Concordar um arco de circunferncia de raio dado R com uma reta AB dada, partindo do ponto P dado sobre a reta AB.

42. Concordar um arco de circunferncia de raio R dado, com uma reta AB dada, e que passe por um ponto P dado fora da reta.

43. Concordar um arco de circunferncia com uma reta AB dada, partindo de um ponto P sobre a reta e que passe por um ponto C.

57


44. Concordar um arco de circunferncia de raio R dado, com uma reta AB e uma circunferncia dadas (Concordncia externa).

45. Concordar um arco de circunferncia de raio r dado com uma reta AB e um arco de circunferncia R dados (concordncia interna).

46. Traar um arco de circunferncia de raio R1 dado, concordando com duas circunferncias de raios R e r conhecidos (1 caso - externa).

47. 2 caso (concordncia interna).

48. 3 caso (concordncia interna e externa).

58


49. Traar um arco de circunferncia de raio r dado, concordando externa e internamente com dois arcos de raios R e R1 conhecidos.

50. Traar uma curva reversa de raios iguais, concordado duas retas AB e CD paralelas dadas.

51. Construir uma falsa ELIPSE, dados dois eixos AB CD.

52. Construir uma ELIPSE verdadeira, conhecendo os dois eixos AB e CD.

53. Construir uma ELIPSE, sendo dado o eixo maior AB.

59


54. Construir uma ELIPSE, sendo dado o eixo menor AB.

55. Construir uma OVAL IRREGULAR sendo dado o eixo menor AB.

9.5. Diviso da circunferncia - processo por constantesEste processo permite dividir a circunferncia pelo clculo da corda atravs de constantes. Multiplicar o dimetro pela constante correspondente ao nmero de divises. Dado: A = Arco = abertura do compasso C = Constante A=DxC D = Dimetro Nota: Para determinar a abertura do compasso da circunferncia divide-se o LADO (arco) pela CONSTANTE. Exemplo: Determinar a abertura do compasso para dividir uma circunferncia de 25mm de dimetro em 7 partes iguais.A=? C = 0,433 (consultar tabela) D = 25mm A=DxC A = 25 x 0,433 A = 10,82mm

TABELA DE CONSTANTES PARA DIVISO DE CIRCUNFERNCIAN de divises Constante N de divises 26 27 3 4 5 0,866 0,707 0,587 28 29 30 Constante 0,120 0,116 0,111 0,108 0,104 N de divises 51 52 53 54 55 Constante 0,061 0,060 0,059 0,058 0,057 N de divises 76 77 78 79 80 Constante 0,041 0,040 0,040 0,039 0,039

60


6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

0,500 0,433 0,382 0,342 0,309 0,281 0,258 0,239 0,232 0,207 0,195 0,183 0,173 0,164 0,156 0,149 0,142 0,136 0,130

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

0,101 0,098 0,095 0,092 0,089 0,087 0,084 0,082 0,080 0,078 0,076 0,074 0,073 0,071 0,070 0,0684 0,065 0,065 0,064 0,062

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75

0,056 0,055 0,054 0,053 0,052 0,051 0,050 0,049 0,049 0,048 0,047 0,046 0,046 0,045 0,044 0,044 0,043 0,043 0,042 0,041

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0,038 0,038 0,037 0,037 0,036 0,036 0,036 0,035 0,035 0,034 0,034 0,034 0,033 0,033 0,033 0,033 0,032 0,032 0,031 0,031

Acontece, porm, que, s vezes, o caso diferente; isto , dada a distncia entre faces de uma pea de determinado nmero de lados, deve o profissional achar o dimetro correspondente (fig. 19). Exemplo: Determinar as distncias das circunferncias das figs. 20, 21 e 22, sabendo-se a distncia entre as faces.B

Multiplicam-se as distncias entre faces (A) pelas constantes correspondentes.

A

Fig19

CONSTANTE = 1,4142

CONSTANTE = 1,154

CONSTANTE = 1,083

A = 21

A = 26

D

D

D

D = 21 x 1,4142 D = 29,698 Figura-20

D = 26 x 1,154 D = 30,004

Figura -21

D = 27 x 1,083 D = 29,241

Figura-22

61


30

C A 120 B 90 F D

EI J

L

M G H

K

+

N

O

P

Q

R

Questionrio 1. D o nome a cada uma das figuras. A ____________________________ B ____________________________ C ____________________________ D ____________________________ E ____________________________ F ____________________________ G ____________________________ H ____________________________ I ____________________________ J ____________________________ K ____________________________ L ____________________________ M ____________________________ N ____________________________ O ____________________________ P ____________________________ Q ____________________________ R ____________________________

2. Quantos graus mede meio ngulo reto: ____________________________ 3. Quantos graus mede meia circunferncia: __________________________

62


9.6. DesenvolvimentoDesenhar,no seu caderno de desenho, na escala natural a vista de frente dos desenhos n 01 a 06. OBS: 1. Para uma distribuio mais rpida, usar os valores X/Y para locar o ponto A. sendo: Y - A distncia da margem inferior ao ponto A X - A distncia da margem esquerda ao ponto A; 2. Iniciar o desenho pelo ponto A; 3. Usar apenas rgua e compasso; 4. Deixar todas as construes geomtricas e reforar apenas o que interessar; 5. No necessrio cotar; 6. Se necessrio, consultar os problemas geomtricos correspondentes. 01 0292 30 25

40 x 45

30

5 Furos 21 41 132 41 4435

50

26

120

X = 45 Y = 45

190

O A

X = 30 Y = 40

197

O A

0345

0475

15

75

3x20=6025

64

3x20=60

120

75

57

8 Furos 1345

3060

6 Furos 14

X = 30 Y = 40

210

O A

X = 135 Y = 45

o 220

05206 Furos 18 equidist

0637

30

30

15

40 o A 15052

X = 205 Y = 100

177 X = 45 Y = 25 200

A O

95

30

4 Furos 18

63

150

0=9 3 x3

0

30

A

=

25

90

=

41 25


10. Planificao10.1. Desenvolvimento lateral de um cilindroFigura - 23

Figura - 25

Figura - 24

DM

DM x 3,142

As figuras 23, 24 e 25 mostram o desenvolvimento lateral de um cilindro, que um retngulo, cujo comprimento igual ao dimetro mdio encontrado, multiplicado por 3,142. em planificao de chapas, tanto em funilaria industrial como em caldeiraria, deve-se sempre usar o dimetro mdio, indicado aqui pelas letras DM. Mtodo para se encontrar o DM: Se o dimetro indicado no desenho for interno, acrescenta-se uma vez a espessura do material e multiplica-se por 3,142. 1 exemplo: Dimetro indicado no desenho 120mm interno; espessura do material, 3mm. 120 + 3 = 123. O nmero 123 o DM encontrado e ele que deve ser multiplicado por 3,142. 1 exemplo: O dimetro indicado no desenho 120mm externo; subtrai-se uma vez a espessura do material. Assim, 120 3 = 117. O nmero 117 o DM encontrado e ele que deve ser multiplicado por 3,142. OBS: Em chaparia costume usar-se apenas o nmero 3,14, em vez de 3,142. Entretanto, se acrescentamos 0,0004 (quatro dcimos milsimos) ao 3,1416 obteremos o nmero 3,142 que d uma melhor preciso ao dimetro da pea que ser confeccionada. Para confirmar seguem-se dois exemplos: 1 - 120 x 3,14 = 376 2 - 120 x 3,142 = 377. Verifica-se, assim, que obtivemos uma melhor aproximao. 64


10.2. Planificao de cilindro com uma boca no paralela1. Determinamos o mdio AB, traando sua mediatriz (linha de centro). 2. Levantamos por B a altura H, obtendo C. 3. Traamos em C, com o auxlio do arco XY, um ngulo de 45, que determina com a altura traada de A, o ponto D. Observao: - Est pronta a vista de frente. - A medida LD poder ser calculada trigonometricamente, sendo a medida AD = BC + LD.

Figura - 26

Figura 26.1

4. Traamos na vista de frente uma circunferncia auxiliar igual ao mdio. 5. Dividimos a circunferncia em 12 ou mais partes iguais de acordo com o . 6. Pelos pontos de diviso da circunferncia, unimos obtendo as verdadeiras grandezas (V. G) : E-E, F-F, G-G, H-H, I-I, J-J e K-K.

7. Calcule e trace a planificao do comprimento, C = x mdio, dividindo nas 12, ou mais partes, de acordo com o item 5. 8. Calcule e trace a planificao da largura, Z = K-K + 5 + E-E. 9. Transportamos, nas divises, as V.G.: E-E, F-F, G-G, H-H, I-I, J-J e K-K. 10. Deixamos, entre cada interseco, o espaamento de 5mm (K-E). 11. Com o auxlio de curvas francesas ou rgua flexvel, unimos os pontos nas divises (V.G.). 12. Corte o material e faa o ajuste.

Figura 27

65


10.3. Planificao de cilindro com duas bocas inclinadas

Figura - 29 Figura - 28

Esta pea bastante semelhante s que foram desenhadas anteriormente, com a nica diferena de que tem duas bocas inclinadas. Pelo prprio desenho desta pgina, verifica-se como fcil a planificao. Basta que se divida o semicrculo AB em partes iguais e se levantem perpendiculares, marcando os pontos 1-2-3-4-5-6-7 e 1-2-3-4-5-6-7. Levantam-se perpendiculares tambm na parte que ser desenvolvida (Figura 29). O cruzamento das linhas horizontais que partem da Figura 28, com as verticais da Figura 28 formam as linhas de desenvolvimento EF e CD. Obs: Esta figura tambm pode ser desenvolvida transportando-se as medidas com o compasso, em vez de se cruzarem as linhas.

10.4. Planificao de cotovelo de 90

Figura - 30

Figura - 31

66


As Figuras 30 e 31, que representam o cotovelo de 90, no precisam tambm de maiores explicaes. Basta que se desenvolvam dois tubos de 45, como j foi explicado anteriormente, e solde-se um no outro.

10.5. Planificao de cotovelo de 45Figura 32 Figura - 32

Figura - 33 Figura 33

O cotovelo de 45 largamente utilizado em instalaes industriais. Nas figuras anteriores mostrou-se como se desenvolvem tubos com a face em grau, no sendo necessrio explicar-se aqui como se faz o desenvolvimento, porque o cotovelo nada mais do que dois tubos desenvolvidos com o mesmo grau. Assim, dois tubos de 22,5 formam o cotovelo de 45. Obs: Os encanadores, pelo fato de trabalharem com tubos j prontos, devero desenvolver os modelos em chapa fina e para isso devero medir o dimetro externo do tubo e multiplic-lo por 3,142.

10.6. Interseo de um cilindro por outro de dimetro igual

Figura - 34 Figura 34

67


A interseo de dois cilndros saindo a 90 um do outro, tambm chamada boca de lobo, uma das peas mais usadas em funilaria indunstrial e de fcil confeco. Basta que se trace inicialmente a vista de elevao, e se divida o arco AB (Figura 34) em partes iguais e marquem-se os pontos 1-2-3-4-5-6-7. a partir destes pontos levantam-se perpendiculares, at tocar o tubo superior, marcando os pontos 1-2-3-4-5-6-7. A seguir, acha-se o dimetro mdio, multiplica-se por 3,142 e a medida encontrada marca-se em uma reta CD na mesma dirao de AB, e divide-se em partes iguais marcando-se os pontos MN-O-P-Q-R-S-R-Q-P-O-N-M. A partir destes, levantam-se perpendiculares. Depois, partindo dos pontos 1-2-3-4- etc., traam-se linhas horizontasis que cruzaro com as verticais e levantadas anteriormente, marcando os pontos 12-3-4-5-6-7 etc. Terminando, unem-se estes pontos com uma rgua flexvel.

10.7. Interseo de cilindros com dimetros diferentes

Figura - 36

Figura - 35

A interseo de cilindros com dimetros diferentes, saindo a 90 um do outro, feita da mesma forma como foi explicado na Figura 34. A nica diferena que quando os dimetros so iguais, um tubo encaixa no outro at a metade e quando os dimetros so diferentes, isso no ocorre, como mostra a vista lateral (Figura 36) desenhada acima.

68


10.8. Bifurcao em Y a 120

Figura - 37

69


10.9.

Chapu Chins

Figura - 38

Para o desenvolvimento de um chapu chins, primeiro temos que desenhar a figura A e B. Depois dividimos a circunferncia da figura A em 16 partes iguais. Projetamos esses pontos sobre a base da figura B e ligamos esses pontos at o vrtice P. Para traarmos o desenvolvimento, tomamos a distncia R com o compasso que do vrtice P at 1. Com essas distncias traamos uma circunferncia. Marcamos sobre essa circunferncia 16 vos igualmente espaados que so iguais a: 3,1416 x da figura A. Ligamos esses pontos at o ponto P da figura C. 16 Nota: Depois s cortarmos o contorno externo a linha 1 teremos o desenvolvimento da pea. P, e enrolando

10.10. Tronco de cone (processo da geratriz)

1. Traamos uma linha de centro marcando perpendicular a ela os dimetros D e d, com distncia igual a altura H. 2. Obtemos, ento, os pontos A, B, C e D. 3. Ligamos AC e BD, prolongando, e vamos obter V na linha de centro. 4. Desta forma, traamos a vista da frente.

Figura - 39

70


Figura - 40

5. Traamos outra linha de centro, executando o mesmo traado anterior. 6. Centro em V, raio VA ou VB, traa-se o arco maior. 7. Centro em V, raio VC ou VD, traa-se o arco menor. 8. Sobre o arco maior, marcamos o perodo do desenvolvimento: P = D x (Dimetro mdio maior x 3,14). 9. Dividimos esse permetro marcado no arco maior, no maior nmero possvel de partes iguais (de preferncia 20). Neste caso, foi dividido em apenas 12 partes iguais. 10. Unimos as divises 1,2,3,4,5 e 6 ao ponto V.

Frmula para calcular setor (corda) de cone e tron

tracagem e planificacao de chapas 2007

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