Bancadas Didáticas de Pneumática e Soldagem: Usinagem e Projeto de Conclusão de Curso, Exercícios de Engenharia de Processos

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NÚCLEO DE ENSINO PROFISSIONALIZANTE DA AMAZÔNIA

NEPAM

ALAN DOUGLAS MELO SILVA

RAFAEL SANTOS DA SILVA

BANCADAS DIDÁTICAS DE PNEUMÁTICA E SOLDAGEM:

PROCESSO DE USINAGEM

Belém- PA

ALAN DOUGLAS MELO SILVA

RAFAEL SANTOS DA SILVA

BANCADAS DIDÁTICAS DE PNEUMÁTICA E SOLDAGEM:

PROCESSO DE USINAGEM

Projeto de Conclusão de Curso do Núcleo de Ensino Profissionalizante da Amazônia – NEPAM para a obtenção de Grau Técnico em Mecânica Industrial, orientado pelo Profº. ESp. Celso Luiz Maciel Monteiro

Dedico em primeiro lugar a Deus que iluminou nessa grande jornada acadêmica e por tudo que me proporciona na vida. À minha mãe e meu pai, os quais amo muito, pelo exemplo de vida e família.

AGRADECIMENTOS

Á Deus pelo dom da vida e a certeza de meu crescimento profissional. À minha família, que não pouparam esforços para eu concluir esse objetivo. E a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para este trabalho.

RESUMO

Este trabalho visa analisar a melhor forma de soldagem nos materiais utilizados na morsa hidráulica. Foi analisada a melhor técnica para sua utilização de modo a obter máxima eficiência e durabilidade. Palavras-chave:

ABSTRACT

O Resumo tem por finalidade apresentar uma descrição breve do problema estudado e das soluções encontradas. Então, não deve conter grandes partes introdutórias. Esta parte do trabalho, incluindo as palavras chaves, não deve ultrapassar 1 página, incluindo o espaço para o título do trabalho, que deve vir acima da palavra Resumo e escrito em maiúsculas com fonte Times New Roman ou ARIAL tamanho 14. O texto do resumo deve ser escrito em um único parágrafo, não tabulado e conter um número máximo de 500 palavras. A linguagem deve ser impessoal e se iniciar com informações que estabelecem o assunto e o foco da abordagem. Depois entram os objetivos de modo bem sucinto e fluindo com o texto da metodologia proposta. Toda esta parte não deve tomar mais do que a metade do texto do resumo. A outra parte deve ser focada nos resultados e discussão. Se o trabalho for apenas de revisão ou teórico, componha frases que tragam informações objetivas do tema levantados no trabalho e sua importância. Por fim, finaliza-se com a essência contida no Capítulo das Conclusões ou Considerações Finais. De modo algum, o resumo pode conter aspectos do trabalho que não foram descritos no texto. Tampouco, tabelas e fórmulas. Também não se usa referência a outros autores Key word:

Sumário

• 2. JUSTIFICATIVA.................................................................................................................
• 4. OBJETIVOS.....................................................................................................................
  • 4.1. Objetivo Geral.............................................................................................................
  • 4.2. Objetivos Específicos..............................................................................................
• 5. SUPORTE TEÓRICO......................................................................................................
• 5.1 HISTORICO.......................................................................................................... - 5.8 Eletrodos Revestidos..................................................................................................... 5.2 Soldagem solda..................................................................................................22. - 5.8.1 Características do processo........................................................................................... - 5.8.2 Vantagens......................................................................................................................... - 5.8.3 Desvantagens do Processo............................................................................................ - 5.8.4 Aplicação...........................................................................................................................
• 6. METODOLOGIA................................................................................................................
• 7. DISCUSSÃO E RESULTADOS.......................................................................................
• 8. PROPOSTAS DE INTERVENÇÃO.................................................................................
• 9. CRONOGRAMA.................................................................................................................
• 10. CONSIDERAÇÕES FINAIS...........................................................................................
• REFERÊNCIAS......................................................................................................................

2. JUSTIFICATIVA

Em qualquer construção, por mais simples que seja é necessário fazer a união de peças entre si. Portanto o processo de soldagem têm como objetivo principal unir duas ou mais peças de forma fixa em projetos mecânicos e industriais. Desenvolver esse projeto despertou em nós a curiosidade de como é o funcionamento da morsa hidráulica. No seu desenvolvimento, este projeto pode ajudar a melhorar os entendimentos dos conhecimentos debatidos no decorrer do curso técnico de mecânica industrial.

3. QUESTÕES NORTEADORAS

 O que e o processo de soldagem arco elétrico eletrodo revestido e mig/mag na morsa hidráulica?  Quais são os tipos de solda usados na morsa hidráulica?  Quais as finalidades do processo soldagem na morsa hidráulica?

5. SUPORTE TEÓRICO

5.1 HISTÓRICO Usinagem

A usinagem compreende o processo de desgaste mecânico que visa dar forma a uma peça, seja ela metálica ou não, esse material chamamos de matéria-prima, cujo nome nas industrias pode ser trocado por matéria bruta Segundo ainda o dicionário Michaelis [2]^ usinagem significa o ato ou efeito de usinar. Na prática isto significa submeter um material bruto à ação de uma máquina e/ou ferramenta, para ser trabalhado[3]. Existem vários processos de usinagem, entre eles serramento, aplainamento, torneamento, fresamento (ou fresagem), furação, brochamento, eletroerosão, entre outros. A usinagem começou em tempos remotos com processos totalmente manuais e hoje em dia evoluiu muito com o uso de máquinas de alta precisão, como é o caso das chamadas CNC (com comando numérico computadorizado), com uma precisão que chega a ser tão pequena quanto a 1 mícron. Hoje em dia, a usinagem está presente em diversas indústrias, como a automotiva, a naval, a aeroespacial, a eletrônica, a de eletrodomésticos. Já a partir de 700 anos antes de Cristo, o homem trabalhava os materiais brutos, onde praticamente todas as ferramentas eram executadas em ferro. E a partir do século XVII surgiram novas formas de melhorar o processo de fabricação do ferro e na siderurgia do aço, segundo NEHRING[4]. Os primeiros metais conhecidos foram o cobre e o ouro. O homem utilizava tais metais na fabricação de armas e ferramentas já no fim da pré-história.[5] Estudos mais aprofundados sobre a usinagem iniciaram-se somente no início do século XIX e em 1900, o americano F. W. Taylor descobriu o aço rápido, determinando um passo marcante no desenvolvimento tecnológico da usinagem.[4] Nesta mesma época surgem as máquinas movidas a vapor, fazendo com que o trabalho do homem fosse extremamente facilitado. Agora, o homem podia trabalhar o metal com um esforço mínimo necessário. E, logo em seguida, vem as máquinas movidas a eletricidade.[6] Henry Maudslay foi um engenheiro pioneiro no aperfeiçoamento de máquinas ferramentas, dentre os quais, aperfeiçoou o torno mecânico. A usinagem é uma forma de fabricação utilizada para criar objetos de metal. Durante este processo, os trabalhadores cortam materiais para alterar a aparência e forma de um produto, conforme requisito previamente estabelecido. A usinagem serve como uma alternativa a outras formas de processos de produção, incluindo a moldagem e a fundição. São um dos métodos mais eficazes de se criar peças muito finas, objetos com muitos detalhes, e que não são muitas vezes possíveis por meio de técnicas de fundição e moldagem. Ela pode ser utilizada para fazer tudo, desde

parafusos de aço para peças de metal, bem como objetos maiores, como ferramentas manuais e componentes automotivos. Esta técnica envolve efetivamente a metalurgia de muitos tipos de processos que podem ser utilizados para dar a forma desejada ao metal e ao acabamento. Estas técnicas são geralmente divididas em quatro categorias, e podem ser utilizadas em conjunto para produzir um único produto. A perfuração é um dos tipos mais básicos de usinagem. Durante o processo de perfuração, os trabalhadores utilizam um pouco de metal para realizar a perfuração nos metais. Por exemplo, a perfuração pode ser utilizada para gerar furos para parafusos com um encosto de metal que é utilizado para proteger uma porta. Moldar através do torno, é outra forma utilizada para dar formas a um determinado metal. Durante o torneamento, os metalúrgicos colocam o material sobre uma peça de equipamento conhecido como torno. O torno gira o metal de modo que ele possa ser moldado ou cortado utilizando ferramentas manuais ou kits especiais. Este tipo de processo pode ser utilizado para criar um parafuso com presença de rosca ou um fixador semelhante, além de qualquer outra peça, este processo pode ser manual ou automático com advento de novas tecnologias. Durante a fresagem, os trabalhadores utilizam uma peça de equipamento conhecido como máquina de fresa, ou fresadora. Este equipamento utiliza dispositivos de metal para cortar outro material metálico fora da superfície ou na face de um determinado objeto. A ferramenta é fixada no lugar determinado e de forma correta para que se possa operar em segurança, e a máquina orienta o metal em torno destas ferramentas de corte para realizar a operação desejada. Este tipo de processo de usinagem pode ser utilizado para cortar um logotipo em uma chapa de aço, ou para formar ferramentas especiais.

adequada para a soldagem. Esta corrente de baixa tensão (65 a 75 volts) e de intensidade regular, permite obter a energia térmica necessária para o processo. O transformador é composto por um núcleo de lâminas de aço e silício e de dois enrolamentos de arame: um de alta tensão e um de baixa tensão (chamado secundário). A corrente elétrica que circula pelo primário gera um campo de linhas de força magnética no núcleo. Este campo atua sobre o enrolamento secundário e produz uma corrente de baixa tensão e alta intensidade, aproveitada para a soldagem. Figura: 1 transformador 5.3.2 Retificador: É uma máquina que retifica e transforma a corrente alternada em uma corrente contínua pulsatória. A aplicação desta classe de corrente permite a realização de soldagens com qualquer tipo de eletrodos. O retificador é constituído de um transformador e um retificador, além de um ventilador para a refrigeração das placas retificadoras. Figura:2 retificador 5.3.3 Gerador: As máquinas deste tipo geram corrente contínua de baixa tensão, utilizada para soldar. São compostas por um motor, com o qual é possível a obtenção de energia mecânica sob a forma de movimento giratório. Este movimento é transmitido mediante um eixo comum ao gerador propriamente dito e permite obter neste a corrente adequada.

Figura: 3 gerador Fonte: br.vazlon.com 5.4 Ferramentas Além da fonte de energia que chamamos de máquina de soldar, outros acessórios e ferramentas são utilizados para executar as operações de soldagem. Uns servem para transportar a corrente da fonte até o local da soldagem, outros para preparação da solda e outros ainda, para a limpeza durante a execução da solda. São acessórios nas operações de soldagem:  Cabo de solda  Porta-eletrodo  Grampo-obra (Ligação à massa - peça ou mesa de trabalho)  Martelo picador  Escova de aço 5.4.1 Cabo de solda : É constituído de um núcleo, formado por uma grande quantidade de fios de cobre, recoberto com material isolante. Serve para fazer a ligação do porta-eletrodo e do grampo terra à fonte de energia. A grande quantidade de fios de cobre permite ao cabo maior flexibilidade nos movimentos executados nas operações de soldagem. O diâmetro do cabo depende da intensidade da corrente a ser utilizada e da distância entre a máquina e o posto de soldagem

Figura : 8 escova de aço fonte:msbitaqua.com 5.5 Equipamentos de Proteção Individual (EPI’s) 5.5.1 Máscaras: Os arcos de soldagem ou corte emitem raios ultravioleta e infravermelho. Exposições de longa duração podem provocar queimaduras graves e dolorosas da pele e danos permanentes para os olhos. 5.5.2 Óculos de segurança: Os óculos de segurança são elementos utilizados para proteger os olhos do operador, quando este realiza trabalhos de limpeza, esmerilhado, torneado, retificado, soldagem ou outra operação que requeira proteção ocular. Geralmente a armação está constituída de plástico ou metal, permitindo a substituindo do vidro ou plástico transparente quando este se estraga. Os óculos de proteção devem ser de fácil colocação, resistentes e adaptáveis à configuração do rosto. Existem também elementos de proteção em forma de máscara, que além dos olhos também protege o rosto, esta máscara deve ajustar-se à cabeça com firmeza para evitar sua queda. 5.5.3 Vestimenta de Couro: É constituída por elementos confeccionados em couro, que são usados pelo soldador para proteger-se do calor e das irradiações produzidas pelo arco elétrico. É composta por luvas, avental, casaca, mangas e polainas. 5.6 Variáveis que influenciam na soldagem: Na soldagem à arco, diversas variáveis devem ser levadas em conta, principalmente as seguintes:  Ajuste da corrente  Comprimento do arco  Velocidade de avanço  Ângulo do eletrodo

5.6.1 Ajuste da corrente: Quando o diâmetro do eletrodo vem indicado em milímetro aplica-se a constante 40, ou seja, para cada 1mm usa-se 40A. 5.6.2 Comprimento do Arco: Para determiná-lo, aplica-se a seguinte regra: O comprimento do arco nas soldagens com eletrodos revestidos deve ser igual ou ligeiramente inferior ao diâmetro do núcleo do eletrodo que está sendo usado. 5.6.3 Velocidade de avanço: Varia de acordo com a intensidade da corrente, com a dimensão da peça o com tipo de cordão desejado. 5.6.4 Ângulo do Eletrodo: Varia de acordo com a posição de soldagem e também, em função do formato da peça a ser soldada. 5.7 Mig/Mag O sistema MIG significa Metal Inert Gás e utiliza um gás inerte como proteção o argônio puro ou outras misturas. O Argônio é um gás raro que constitui menos de 1% da atmosfera terrestre. É extremamente inerte e estável e não forma compostos químicos com outros elementos, formando com isto uma barreira ideal contra a contaminação atmosférica em alguns processos especiais, evitando a oxidação. O sistema MAG significa Metal Active Gás e utiliza como gás de proteção o dióxido de carbono, conhecido por CO 2 ou outras misturas. O CO 2 é um gás que se obtém na maioria das plataformas de gases de petróleo. Também se produz na queima de gás natural, petróleo, carvão mineral, etc. Demonstra grande eficiência como meio gasoso para a proteção de soldagens com arame sem revestimento, visto que à temperatura normal, é essencialmente inerte. Obtém-se com ele, soldagens com penetração firme e profunda, facilitando a diminuição de defeitos nas juntas soldadas. Neste processo o calor necessário para soldagem é obtido através de um arco elétrico estabelecido entre o metal base e o arame solido ou tubular alimentado por uma fonte de corrente contínua. O arame, o arco elétrico e a poça de fusão são protegidos da contaminação atmosférica por uma proteção gasosa. Neste processo utiliza-se o mesmo equipamento para soldagem dos vários metais, e diferentes arames de deposição. As características