g o v e r n o d o e s ta d o d e s ã o pa u l o
Auxiliar de laboratório
metalúrgico
2
emprego
m e t a l u r g i a
Au x ili a r d e
L a b o r at ó ri o
M e ta lú r gi co
2
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO
Geraldo Alckmin
Governador
SECRETARIA DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO,
CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Rodrigo Garcia
Secretário
Nelson Baeta Neves Filho
Secretário-Adjunto
Maria Cristina Lopes Victorino
Chefe de Gabinete
Ernesto Masselani Neto
Coordenador de Ensino Técnico, Tecnológico e Profissionalizante
Secretaria de Desenvolvimento
Econômico, Ciência e Tecnologia
Coordenação do Projeto
CETTPro/SDECT
Juan Carlos Dans Sanchez
Fundação do Desenvolvimento
Administrativo – Fundap
José Lucas Cordeiro
FUNDAÇÃO PADRE ANCHIETA
Apoio Técnico à Coordenação
Fundação do Desenvolvimento
Administrativo – Fundap
Laís Schalch
Diretoria de Projetos Educacionais
Diretor
Fernando José de Almeida
Gerentes
Monica Gardelli Franco
Júlio Moreno
Coordenação técnica
Maria Helena Soares de Souza
Apoio à Produção
Fundação do Desenvolvimento
Administrativo – Fundap
Ana Paula Alves de Lavos
Emily Hozokawa Dias
Isabel da Costa M. N. de Araújo
José Lucas Cordeiro
Karina Satomi
Laís Schalch
Maria Helena de Castro Lima
Selma Venco
CETTPro/SDECT
Bianca Briguglio
Cibele Rodrigues Silva
Textos de referência
Edison Marcelo Serbino
Irineu de Souza Barros
Luiz Cláudio Paula
Marcos Antonio Batalha
Presidente
João Sayad
Vice-Presidentes
Ronaldo Bianchi
Fernando Vieira de Mello
Equipe Editorial
Gerência editorial
Rogério Eduardo Alves
Produção editorial
Janaina Chervezan da Costa Cardoso
Edição de texto
Lígia Marques
Marcelo Alencar
Revisão
Conexão Editorial
Identidade visual
João Baptista da Costa Aguiar
Arte e diagramação
Paola Nogueira
Pesquisa iconográfica
Elisa Rojas
Eveline Duarte
Ilustrações
Bira Dantas
Luiz Fernando Martini
Consultoria
Marcos Antonio Batalha
Agradecemos aos seguintes profissionais e instituições que colaboraram na produção deste material:
Carla Cruz Dos Santos, Empresa Servimig, Empresa Signo Arte, Empresa Starrett, Fundição TUPY S.A., Graziele da
Silva Santos, Grupo Voith, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, Neise Nogueira, Valdemar Carmelito dos Santos.
Caro(a) Trabalhador(a)
Estamos felizes com a sua participação em um dos nossos cursos do Programa
Via Rápida Emprego. Sabemos o quanto é importante a capacitação profissional
para quem busca uma oportunidade de trabalho ou pretende abrir o seu próprio
negócio.
Hoje, a falta de qualificação é uma das maiores dificuldades enfrentadas pelo
desempregado.
Até os que estão trabalhando precisam de capacitação para se manter atualizados ou
quem sabe exercer novas profissões com salários mais atraentes.
Foi pensando em você que o Governo do Estado criou o Via Rápida Emprego.
O Programa é coordenado pela Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência
e Tecnologia, em parceria com instituições conceituadas na área da educação profissional.
Os nossos cursos contam com um material didático especialmente criado para
facilitar o aprendizado de maneira rápida e eficiente. Com a ajuda de educadores
experientes, pretendemos formar bons profissionais para o mercado de trabalho
e excelentes cidadãos para a sociedade.
Temos certeza de que iremos lhe proporcionar muito mais que uma formação
profissional de qualidade. O curso, sem dúvida, será o seu passaporte para a
realização de sonhos ainda maiores.
Boa sorte e um ótimo curso!
Secretaria de Desenvolvimento Econômico,
Ciência e Tecnologia
Caro(a) Trabalhador(a)
Aqui continua o nosso caminho para um novo aprendizado.
Você já conheceu as origens do seu ofício. Observou a evolução de uma metalurgia
que acompanha a evolução do mundo. Descobriu quais aspectos envolvem a rotina de
um laboratório metalúrgico. Entendeu, por fim, como funciona o setor metalúrgico,
cujos segmentos representam oportunidades para os novos profissionais.
A proposta, agora, é que, com o segundo volume desta coleção, você possa aprender
os saberes específicos da ocupação que escolheu exercer. O objetivo do curso é formar
um profissional que possua uma visão organizada daquilo que um bom auxiliar de
laboratório metalúrgico precisa.
Com esse pensamento, a primeira unidade deste volume lhe oferece a oportunidade
de aprender uma atividade que estará presente em qualquer trabalho metalúrgico:
a verificação de medidas. No restante do livro, temas que irão ajudá-lo no momento
de buscar uma inserção no mercado também serão comentados, sem esquecer-se
de tratar de alguns fatores, como qualidade e produtividade, que influenciarão (e
muito!) seu trabalho.
Por isso aproveite esta nova etapa do curso para refletir, perguntar, discutir e interagir
com colegas e professores. Agora é a sua hora de buscar uma nova carreira!
Vamos voltar aos estudos?
Sumário
Unidade 4
9
metrologia
Unidade 5
33
o dia a dia no laboratório
metalúrgico: ensaios mecânicos
Unidade 6
69
o dia a dia no laboratório
metalúrgico: outros ensaios
Unidade 7
87
segurança e prevenção de acidentes
Unidade 8
97
qualidade e produtividade
Unidade 9
103
ingresso no mercado de trabalho
dados internacionais de catalogação na publicação (cip)
(bibliotecária silvia marques crb 8/7377)
P964
Programa de qualificação profissional: Metalurgia /
Auxiliar de laboratório metalúrgico. -. – São Paulo: Fundação
Padre Anchieta, 2011. v.2, il (série: arco ocupacional)
Vários autores
Programa de qualificação profissional da Secretaria do
Emprego e Relações do Trabalho - SERT
ISBN 978-85-8028-065-4
1. Ensino profissionalizante 2. Metalurgia-técnico
3. Metalurgia – laboratório I. Título II. Série
CDD 371.30281
Unidade 4
Metrologia
Na rotina “investigativa” de um auxiliar de laboratório, uma das
atividades sempre presente é a verificação das medidas e medições
dos produtos, antes e depois de ensaiá-los. Para realizá-la, você
precisa ter noções de uma ciência chamada metrologia. É ela
que estuda as medidas e as medições.
Mas qual a diferença entre medida e medição?
Grandeza física é
um atributo de um
corpo, que pode ser
percebido e quantificado. Por exemplo: o tamanho de
uma pessoa, a massa de um livro, o
volume de um copo,
a temperatura de
um corpo, a velocidade de um carro...
Medida é um valor expresso em números (valor numérico) que
representa as dimensões ou o tamanho de um determinado objeto
(unidade física). Dizemos, por exemplo, que a medida de uma peça
metálica é 10,01 mm (dez milímetros e um centésimo de milímetro).
Medição é o ato de medir, ou seja, a operação que realizamos
para obter a medida. É comparar a grandeza a ser medida com
outra adotada como padrão.
Os instrumentos
Para realizar cada medição, é preciso utilizar um instrumento.
A escolha do instrumento depende da situação, pois cada um
atende a determinada necessidade. Entre os instrumentos de
medição utilizados pelo auxiliar de laboratório metalúrgico,
podemos destacar:
ivan carneiro
• escala (régua);
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 9
• trena;
starret
Você sabia?
A régua graduada e a trena
são os mais simples instrumentos de medida linear
(horizontal, em linha).
Comprar foto de trena
starret
• paquímetro;
starret
• micrômetro;
10
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
iv
an
carneiro
• transferidor; e
Você sabia?
O goniômetro não é utilizado apenas na metalurgia. Existem outras áreas
que também precisam
desse instrumento de medições angulares. Uma
delas é a medicina. Assim
como os auxiliares de laboratório, os médicos
também usam goniômetro, mas para acompanhar
a recuperação de pacientes que sofrem fraturas.
Com ele, é possível verificar a evolução do movimento de uma articulação, por exemplo.
• goniômetro.
ivan carneiro
Como realizar as medições?
A escolha do instrumento que será utilizado para fazer
uma medição específica dependerá do que será medido e
da exatidão (precisão) desejada dessa medida.
Há instrumentos que permitem maior ou menor exatidão.
Imagine, por exemplo, uma balança. Será que um feirante
pode pesar uma porção de bananas com o mesmo tipo de
balança que um farmacêutico usa no preparo da mistura
de produtos para fazer um medicamento? Qual necessita
de um medidor com maior exatidão?
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 11
Em vez de falar em exatidão, também podemos dizer que a margem de erro admissível
em uma determinada medição é diferente do erro aceitável em outra. Chamamos
de erro admissível, o desvio máximo que se pode tolerar para mais ou para menos.
10 f7
_ 0,1
30 +
20,06
_ 0,1
20 +
_ 0,1
25 +
Margem de erro: nas medições da peça acima, o desvio máximo é de
0,1 mm para mais ou para menos.
Escala 1:1
A medida (também chamada de cota) 30 + ou – 0,1, mostrada na imagem acima,
indica que o desvio máximo que se pode admitir, no caso, é de 0,1 (um décimo de
milímetro) para mais ou para menos. Isso quer dizer que, na prática, essa peça será
aceita ou poderá ser utilizada se medir:
30,0 – 0,1 = 29,9 mm
até
30,0 + 0,1 = 30,1 mm
Essa indicação (30 + ou – 0,1) também nos informa que o instrumento que será
usado para medir a peça real deverá ter uma exatidão (ou uma resolução mínima)
de um décimo de milímetro.
Importante: resolução
A resolução de um instrumento é a menor medida que você pode ler
nele. A régua abaixo, por exemplo, tem resolução de 1 milímetro, porque
essa é a menor divisão que ela possui.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Régua comum: os números indicam centímetros. A resolução mínima é de 1 milímetro.
12
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
10
Portanto, se você precisa medir uma peça com um lado de
30 mm, para a qual se admite uma variação de 0,1 mm
(de 29,9 mm a 30,1 mm), o instrumento que vai utilizar
deve ter a resolução mínima de 1 décimo de milímetro.
No entanto, se você deve medir uma peça na qual a variação máxima permitida é de 0,05 mm, será necessário
um instrumento com resolução mínima de 5 centésimos
de milímetro.
Reflita: qual dos dois instrumentos será mais exato?
Você sabia?
0,15
Os números decimais servem para
centésimos
indicar valores que
de milímetro
não são inteiros.
Para representádécimos de milímetro
-los, utilizamos a
milímetro
vírgula. O algarismo que vem antes dela é chamado de unidade. Os que seguem a vírgula são chamados
de casas decimais. A primeira casa é a dos
décimos (nela, o algarismo um representa
um décimo de uma unidade, ou um inteiro
dividido por dez) e a segunda, dos centésimos
(nela, o algarismo cinco representa cinco
centésimos de uma unidade).
Antes da instituição do sistema métrico decimal, as
unidades de medida eram
definidas de maneira arbitrária, ou seja, sem regras
ou normas, variando de um
país para outro. As unidades de comprimento, por
exemplo, eram, normalmente, derivadas das partes do corpo do rei de cada
país. Foi assim que surgiram medidas padrão como
a polegada, o palmo, o pé,
a jarda, a braça e o passo.
O sistema inglês, inclusive,
foi baseado nas medidas
estabelecidas pelos reis
ingleses. A tarefa de mudar essa situação ficou para os professores Méchian
e Delambre, ambos da
Academia de Ciências de
Paris. Eles instituíram o
sistema métrico decimal
no dia 7 de Abril de 1795.
Veja a seguir, em detalhes, os instrumentos de medição
usados pelo auxiliar de laboratório metalúrgico.
Escala (régua)
As escalas existem para organizar, hierarquizar valores: do
menor para o maior, do menos importante para o mais
importante, da menor dureza para a maior, do menor grau
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 13
para o maior etc. São muitos os instrumentos de medição
que podem conter uma ou mais escalas.
DICA
No Brasil, adota-se o Sistema
Métrico Decimal. Por isso, neste
caderno, aprenderemos a usar os
instrumentos para fazer medições
utilizando esse sistema.
Por isso, nada melhor do que começar a nossa lista com
a escala, ou régua graduada, que, geralmente, é feita
de aço inoxidável. Normalmente, na parte inferior, ela
apresenta as medidas em centímetros (cm) e milímetros
(mm) – conforme o sistema métrico – e, na superior,
apresenta as medidas em polegadas e frações – conforme
o sistema inglês.
1
0
1
2
2
3
4
3
5
6
7
4
8
9
10
Sistema Métrico
1 metro = 10 decímetros = 100 centímetros = 1.000 milímetros
Sistema Inglês
1 polegada = 2,54 centímetros
Trena
A trena é constituída por uma fita de aço cujas graduações são semelhantes às da
escala, isto é, obedecem ao sistema métrico e ao sistema inglês. A leitura das medições
segue o mesmo procedimento da régua graduada.
Porém, diferentemente da escala, a trena possui em sua extremidade uma pequena
chapa metálica, dobrada em ângulo de 90º, chamada encosto de referência ou
gancho de zero absoluto.
Essa chapinha mede 1 mm de espessura. Isso tem grande utilidade: o encosto de referência é usado para compensar as medições externas (deslocando o encosto de 1 mm
para fora da fita) e internas (somando a espessura da medição de 1 mm do encosto).
14
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
starret
encosto de referência
Trena: fita de aço com graduações semelhantes às da escala.
Paquímetro
O paquímetro também é formado por uma régua graduada no sistema métrico
e no sistema inglês. Sobre essa régua com encosto fixo, desliza uma régua menor
chamada cursor. O cursor – a parte móvel do paquímetro – fica ajustado à régua e
se movimenta livremente sobre ela com um mínimo de folga.
orelha fixa
orelha móvel
nônio ou vernier em polegadas
cursor
escala fixa de polegadas
starret
parafuso de trava
impulsor
escala fixa de milímetros haste de profundidade
encosto fixo
nônio ou vernier em milímetros
encosto móvel
bico fixo bico móvel
O cursor é dotado de uma escala auxiliar, graduada,
chamada nônio ou vernier. Ela permite a leitura de frações da menor divisão da escala fixa. O nônio possui
uma divisão a mais que a unidade usada na escala fixa.
Então, se 10 mm na escala principal estão divididos em
10 partes, 10 divisões de nônio corresponderão a 9 mm
da escala principal.
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
Você sabia?
O nônio também pode
ser chamado de vernier.
Sabe por quê? Esses dois
nomes vêm de seus dois
inventores: o português
Pedro Nunes e o francês
Pierre Vernier.
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 15
Para entender melhor esse aspecto, observe abaixo como verificar a resolução do
paquímetro e, em seguida, como fazer uma medição usando esse instrumento.
Como verificar a resolução do paquímetro em milímetros
• Nônio com 10 divisões – as 10 divisões do nônio equivalem a 1 mm da escala
1 = 0,1 mm (em outras palavras, cada divisão do nônio corprincipal. Portanto, 10
responde a 1 décimo de milímetro).
• Nônio com 20 divisões – as 20 divisões do nônio equivalem a 1 mm da escala
1 = 0,05 mm (em outras palavras, cada divisão do nônio
principal. Portanto, 20
corresponde a 5 centésimos de milímetro).
• Nônio com 50 divisões – as 50 divisões do nônio equivalem a 1 mm da escala
1
principal. Portanto, 50
= 0,02 mm (em outras palavras, cada divisão do nônio
corresponde a 2 centésimos de milímetro).
Como fazer uma medição usando o paquímetro
ivan carneiro
ivan carneiro
O paquímetro pode ser usado para medir uma peça metálica em suas várias dimensões:
Medição de ressalto
ivan carneiro
ivan carneiro
Medição interna
Medição externa
16
Medição de profundidade
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
Como “ler” as medidas no paquímetro
A leitura das medidas (ou seja, a medição de uma determinada peça metálica) é feita em duas partes: primeiro,
pela escala fixa da régua e, em seguida, pela escala
auxiliar, no nônio.
Os dois valores devem ser considerados ao final do procedimento de medição. Isso é feito da seguinte maneira:
1º passo: cálculo da resolução
menor divisão da escala fixa
Resolução = 1 mm = 0,05 mm
20
no de divisões do nônio
2º passo: leitura
2ª leitura (escala do nônio): você deve considerar (ler) o
primeiro traço do nônio, que coincide totalmente com
algum traço da escala fixa. Depois, deve contar quantos
traços tem do zero até chegar nele. No caso da foto abaixo, são 13 traços. Em seguida, é só multiplicar o número
de traços medidos (13) pela resolução do paquímetro,
que foi calculada anteriormente.
Nesta unidade, você aprenderá a
realizar a leitura do paquímetro na
versão tradicional, ou seja,
mecânica. Mas, atualmente, já é
possível contar com esse
instrumento na versão eletrônica.
O chamado paquímetro digital
apresenta algumas vantagens:
• Simplifica a leitura, diminuindo
a probabilidade de erro.
• Pode ser usado em polegadas
ou milímetros, sendo preciso
apenas mudar o modo de
apresentação do resultado.
ivan carneiro
DICA
ivan carneiro
1ª leitura (escala fixa): você deve considerar – ou “ler” – o
número que vem antes do zero do nônio.
1a leitura
2a leitura
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 17
Ou seja: 13 traços x 0,05 (resolução do paquímetro) = 0,65 mm
Portanto, a medida da peça é:
1ª leitura = 73,00 mm
2ª leitura = 0,65 mm
Leitura final = 73,65 mm
E xercite
Atividade 1
a leitura com um paquímetro no
0,05
sistema métrico com resolução de
mm
Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas abaixo e anote os resultados ao lado dos desenhos.
Compare os números que obteve com os do seu colega ao lado. Se vocês chegaram
a resultados diferentes, procurem discutir a razão dessas diferenças.
Em seguida, o monitor discutirá com a classe o trabalho realizado.
a)
0
4
8
0
4
8
1/128 in.
20
1
30
0
1
1/128 in.
2
50
40
2
3
4
5
6
7
60
8
9
70
10
3
4
100
90
0,05 mm
0
1
2
110
3
4
5
5
120
6
7
8
130
9
140
10
0,05 mm
b)
00
70
3
0
18
88
0
1/128
1/128
in.in.
2
3
4
5
50 100 60 110 70 120 80 13090
4090
05 mm
44
0
1
1
2
2
3
3
4 5 6
4 5 6
7
7
8
8
9 10
9 10
4
140
100
0,05
0,05mm
mm
4
5
120
0
8
130
1
2
1/128 in.
6
150
140
3
4
5
6
7
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
in.
mm
8
9
10
0,05 mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,05 mm
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,05 mm
10
c)
000
3
90
4020
444
888
0
0
1/128
in.
1/128
1/128
in.in.
1 2
23
4
5
100 60 40
110 70 50
120 80 60
130 90
50 30
0 1 2 3 4 5 6 7
00 11 22 33 44 55 66 77
8
88
99
9
10
10
10
43
70
140
100
0,05mm
mm
0,05
0,05
mm
4
4
4
100
130
5
90
120
00
88
11
22
1/128
1/128
in. in.
33
44
5
6
120
150
110
140
55
6
6
7
7
8
8
in.
130
140
mm
10
99 10
0,05
mm
0,05
mm
d)
0000
43
100
4444
8888
0
1/128
in.
1/128
1/128
1/128
in.in.in.
4
43
54
in.
52
63
100 6080140
110 7090
120 80
140
5070
100
100 13090110mm
120
130
150
90
40
60
120
00 11 22 33 44 55 66 77
00 11 22 33 44 55 66 77
0,05 mm
0,05
mm
0,05
mm
mm
10 0,05
88 99 10
10
88 99 10
4
88
1/128
in.in.
1/128
5
6
1
120 10 130 20 140 30 150
00
11
22
33
44
55
66
77
2
50
40
88
10
99 10
in.
mm
60
0,05
0,05mm
mm
e)
000
4
100
120
444
88
0
4
8
1/128
in.
1/128
in.in.
1/128
1/128 in.
3
4
5
6
1
60120 10 70
130 20 80140 3090150 40100
0 1 2 3 4
0 11 2 33 44
555 666
7
7
88
8
in.
2
120
50110mm 60
0,05 mm
0,05
0,05 mm
mm
9 10
9 10
10
10
0
20
1
2
3
1
4
30
5
40
6
7
8
2
50
9 10
60
0,05 mm
f)
0
4
8
1/128 in.
10
120
0
20
1
2
3
1
4
30
5
40
6
7
8
2
50
9 10
60
0,05 mm
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 19
Paquímetro de resolução 0,02 mm
ivan carneiro
Há paquímetros com diferentes graus de resolução. Além do anterior (0,05
mm), é bastante comum o que tem resolução de 0,02 mm. O nônio, neste
caso, tem 50 divisões.
1º passo: cálculo da resolução
menor divisão da escala fixa
Resolução = 1 mm = 0,02 mm
50
no de divisões do nônio
2º passo: leitura
1a leitura (escala fixa) = 5,00 mm
2a leitura (escala do nônio) = 0,44 mm (22 x 0,02)
Leitura Final = 5,44 mm
A medição, ou “leitura das medidas”, é feita da mesma maneira, independentemente da resolução do paquímetro.
20
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
Atividade 2
E xercite
a leitura com um paquímetro no
sistema métrico com resolução de
0,02
mm
Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas abaixo e anote os resultados ao lado dos desenhos.
Compare os números que obteve com os do seu colega ao lado. Se vocês chegaram
a resultados diferentes, procurem discutir a razão dessas diferenças.
Em seguida, o monitor discutirá com a classe o trabalho realizado.
a)
2
3
2
3
2
3
4
0
0
0
4
10
10
4
10
5
5
5
5
6
5
6
7
5
6
7
0
0
0
7
10
10
10
8
9
208
208
20
1
1
1
9
9
1
1
1
2
302
1 30
2
30
1
1
2
2
2
15
15
15
3
3
3
20
20
20
3
4
5
3
4
5
3
4
6
25
25
25
5
5
5
15
15
15
20
20
20
.001 in
7
406
5 40
6
40
4
4
4
.001 in
7
7
6
6
6
8.0019in 2
8 9 2
1
2
3
1
2
3
8
50
9 502
50
1
2
604
3 60
4
60
7
7
7
8
8
8
9
9
9
10
10
10
4
0,02 mm
0,02 mm
0,02 mm
5
6
5
6
5
6
b)
5
6
7
0
0
0
8
5
5
5
9
1
2
2
5 40
6 7 8 9 50 1
2
5
406
40
7
8
9
0
0
0
502
50
3
4
604
3604
60
2
1
1
1
1
10
10
10
3
2
2
2
2
3
3
3
5
6
5
6
5
6
7
8
9
25
25
25
.001 in
.001 in
1
2
3
4
5
6
.001 in
3
7 708 9
1 2 3 4 5906
3 80
7
708
70
4
4
4
5
5
5
15
15
15
20
20
20
9
3
802
80
3
7
7
7
8
9
0,02 mm
8
9
0,02 mm
8
9
1
6
6
6
906
90
4
5
0,02 mm
7
8
9
7
8
7
8
9
100
9
100
100
10
10
10
c)
2
3
2
3
2
0
0
0
4
604
3 60
4
60
0
0
0
5
5
5
6
5
5
5
3 1 2
6 7708 9
3 1802
3
6
1
1
1
7
7
8
10
10
10
708
70
2
2
2
9
9
80
3 1 2
4
5
3
4
5
3
4
906
5906
90
5
5
5
6
6
6
80
3
3
3
4
4
4
25
25
25
6
.001 in
.001 in
7 .001
8 in
9
7
8
7
8
7
7
7
4 1
2
1
2
1
2
9
100
4
100
9
4
100
8
9
0,02 mm
8
9
0,02 mm
8
9
0,02 mm
3
4
3 4
110
110
3 4
110
5
6
5
6
5
6
10
10
10
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 21
O micrômetro
É um instrumento que permite fazer medições em casos que exigem resoluções ainda
menores do que as do paquímetro. Ou seja, quando o paquímetro não consegue mais
alcançar exatidão para uma determinada medição, o micrômetro entra em cena.
starret
Alguns micrômetros usam o mícron, unidade de medida que corresponde a um
milésimo de milímetro. Por isso, o instrumento tem esse nome.
batente
arco
fuso
bainha
faces de
medição
tambor
O micrômetro e seus componentes.
Micrômetro de resolução 0,01 mm (1 centésimo de milímetro)
O micrômetro tem dois importantes componentes: a bainha, que apresenta duas
escalas em milímetros; e o tambor, cuja escala está dividida em centésimos de
milímetros.
Considerando essas escalas, a leitura do micrômetro é feita em três partes. A primeira, na bainha com escala de 1 em 1 mm; a segunda, na escala dos meios; e a
terceira, no tambor.
22
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
starret
1a leitura
3a leitura
2a leitura
Exemplos de leitura
a)
20
0
15
5
10
5
Você sabia?
20
1a leitura (bainha
0
5 – escala dos15milímetros) = 8,00 mm
15
35= 0,50 mm
10 20 milímetros)
2 leitura (bainha
0
5– escala
10 dos
15 meios
a
3a leitura (tambor) = 0,10 mm5
30
Leitura final = 8,60 mm
25
O paquímetro e o micrômetro, instrumentos bastante usados na indústria
metalúrgica, também são
muito úteis para medir a
espessura de revestimentos na construção civil.
20
b)
15
0
5
10
15
20
35
30
25
20
Você sabia?
1a leitura (bainha – escala dos milímetros) = 23,00 mm
2a leitura (bainha – escala dos meios milímetros) = 0,00 mm
3a leitura (tambor) = 0,28 mm
Leitura final = 23,28 mm
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
O micrômetro foi inventado, em 1848, pelo francês Jean-Louis Palmer.
Com o decorrer do tempo, ele foi aperfeiçoado
e possibilitou medições
mais rigorosas e exatas
do que aquelas obtidas
pelo paquímetro.
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 23
E xercite
Atividade 3
M icrômetro no
resolução de 0,01 mm
a leitura com um
sistema métrico de
Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas abaixo e anote os resultados ao lado dos desenhos.
Compare os números que obteve com os do seu colega ao lado. Se vocês chegaram
a resultados diferentes, procurem discutir a razão dessas diferenças.
Em seguida, o monitor discutirá com a classe o trabalho realizado.
a)
0
0
5
5
10
10
15
15
20
20
0
5
10
15
20
35
35
30
30
35
25
2530
20
20
25
20
b)
20
20
0
0
5
5
0
5
15
15
20
10
15
10
5
510
5
45
c)
45
0
0
0
40
40
35
35
40
45
30
30
35
25
25
30
25
24
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
d)
0
0
5
5
10
10
15
15
20
20
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
20
20
15
20
15
10
15
20
10
5
10
5
15
5
10
e)
5
0
0
0
5
5
5
10
10
10
15
15
15
0
5
10
15
5
5
0
0
45
0
5
45
40
45
0
40
5
40
45
f)
0
0
0
5
5
5
0
5
20
20
40
15
20
15
15
10
20
10
5
15
10
5
5
10
g)
0
0
0
0
0
0
5
45
0
45
40
45
0
40
35
40
45
35
35
40
35
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 25
Micrômetro de resolução 0,001 mm (1 milésimo de milímetro)
ivan carneiro
Este micrômetro possui, além das escalas na bainha e tambor, uma terceira escala
– chamada de nônio – na parte superior da bainha. Nela vamos ler os milésimos
de milímetros.
4a leitura
3a leitura
2a leitura
1a leitura
Exemplos de leitura:
a)
b)
0
0
8
8
6
4
2
6
4
2
50 50
0
0
45 45
6
4
2
6
4
2
8
15 15
8
5 5
0 0
40 40
0
05
5
35 35
0
0
45 45
1a leitura (bainha – escala dos
milímetros) = 9,000 mm
1a leitura (bainha – escala dos
milímetros) = 2,000 mm
2a leitura (bainha – escala dos meios
milímetros) = 0,000 mm
2a leitura (bainha – escala dos meios
milímetros) = 0,000 mm
3a leitura (tambor) = 0,410 mm
3a leitura (tambor) = 0,010 mm
Leitura no nônio (primeiro traço
coincidente com a escala no tambor) =
0,003 mm
Leitura no nônio (primeiro traço
coincidente com a escala no tambor) =
0,004 mm
Leitura final = 9,413 mm
Leitura final = 2,014 mm
26
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
15
0
Atividade 4
E xercite
8
6
4
2
0
10
5
5 10
0
M icrômetro
no
0
resolução de 0,001 mm
a leitura com um
sistema métrico de
15
8
Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas
abaixo e 10
anote os resul6
4
2
tados ao lado dos desenhos.
0
0
5
5 10
Compare os números que obteve com os do seu colega ao0 lado.
Se vocês
chegaram
0
a resultados diferentes, procurem
discutir a razão dessas diferenças.
20
15
0
0
8
8
2
0
0
10
Em seguida,64 o monitor discutirá
com a classe o trabalho642 realizado.
a)
5
5 10
0
b)
0
15
10
25
30
35
5
15
0
8
6
4
2
0
8
6
4
2
0
10
5
5 10
0
10
20
8
6
4
2
0
15
25
0
0
20
0
30
5
8
6
4
2
0
0
45
10
30
35
40
5
0
15
10
25
30
35
d)
5
8
6
4
2
0
8
6
4
2
0
0
0
45
0
5
0
10
5
0
8
6
4
2
0
45
0
10
5
40
10
25 5 1
5
0
8
6
4
2
0
0
45
0
10
5
40
0
8
6
4
2
0
10
25 5 1
40
25
20
15
10
25
20
15
10
25
0
10
5
20
8
6
4
2
0
8
6
4
2
0
0
5
0
c)
5
0
15
25
35
20
A u x ilia r15
d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
10
25 5 1
10
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 27
Transferidor
As medidas angulares são feitas com a ajuda desse instrumento. Por isso, antes de
tudo, é importante entender como é medido um ângulo.
Um ângulo é a medida – em graus – formada pelo encontro entre dois
segmentos de reta.
Todo ângulo está dividido em minuto ( ’ ) e segundo ( ” ), sendo que
um grau tem 60 minutos e um minuto, 60 segundos. Usando os símbolos dessas medidas, temos:
1o = 60’ e 1’ = 60”
Você provavelmente se lembra do transferidor, que fez parte do seu material escolar.
Ele é composto, basicamente, por uma escala circular dividida e marcada em ângulos
espaçados regularmente, tal qual uma régua.
ivan carneiro
O transferidor pode ser usado nas aulas de Matemática, Engenharia, Topografia ou
em qualquer outra atividade que exija a medição precisa de ângulos.
escala graduada
articulação
lâmina
28
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
corpo
Goniômetro
Outro instrumento de medição muito utilizado nos laboratórios de metalurgia é o
goniômetro. Assim como o transferidor, ele é utilizado para medições angulares, ou
seja, para medir ângulos.
Na prática, trata-se de um transferidor com uma resolução melhor. Por isso, pode
ser usado para qualquer atividade que exija uma medição mais precisa. Ele também
contém, basicamente, uma escala circular dividida e marcada em ângulos regulares,
tal qual numa régua.
Como usar o goniômetro
Para se chegar à medida de um ângulo usando esse instrumento, duas leituras devem
ser feitas.
Na primeira, o grau inteiro, que pode ser observado na graduação superior do disco,
deve coincidir com o traço zero da escala inferior (o nônio). Essa leitura pode ser feita
tanto no sentido horário quanto no anti-horário, dependendo do posicionamento
da peça medida.
ivan carneiro
A segunda leitura é a dos minutos, que, por sua vez, pode ser realizada a partir do
zero nônio, seguindo a mesma direção escolhida na leitura dos graus.
esquadro
1a leitura
disco vernier (nônio)
2a leitura
articulador
disco graduado
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
régua
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 29
Exemplos de leitura
a)
Sentido de leitura
2e0ntido de leit3u0ra
S
10
10
45
30
20
15
15
30
45
1ª leitura (escala superior) = 24o
0
0
30
15
15
40
40
30
45
30
45
60
60
2ª leitura (escala inferior) = 10’
Resultado final = 24o 10’
Sentido de leitura
b)
50
40
Sentido de leitura
60
70
30
40
30
45
45
30
30
50
15
15
0
0
15
15
60
30
45
70
60
30
45
60
1ª leitura (escala superior) = 50o
2ª leitura (escala inferior) = 15’
Resultado final = 50o 15’
30
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
P ratique
Atividade 5
o uso do goniômetro
Com base no que você aprendeu, faça a leitura nos goniômetros abaixo. O zero
corresponde à medida em grau e o traço mais escuro corresponde ao complemento
do ângulo em minutos.
a) 0
2
20
60
20
60
10
0
10
10
0
10
30
10
00
3100
30
0
30
30
0
30
60
20
20
6200
60
60
b)
10
10
10
60
60
60
0
10
20
0
10
20
0
03
100
2300
30
0
30
30
0
30
30
30
6300
60
60
c)
20
20
60
20
60
60
10
0
10
10
0
10
30
10
00
3100
30
0
30
30
0
30
20
20
620
0
60
60
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 31
30
d)
40
20
10
20
10
30
40
40
20
30
0 10 30
0
30
30
0
30
60
30
60
60
e)
30
10
0
30
0
20
10
0
2300
2300
10
0
10
0
300
300
30
0
30
30
0
30
60
60
0
10
60
10
60
10
60
30
10
3600
30 0
6
0
30
20
30
10
0
20
30
60
40
0
60
10
10
6010
1
600
60
60
f)
40
30
20
10
30
20
10
3300
300
3
20
0
20
0
3100
10
30
30
0
30
30
0
30
40
4060
40 0
6
60
g)
60
30
30
30
30
32
0
600
600
60
60
20
10
0
20
10
0
20
45 30
20
45 30
45 30
45
0
30
15
15
10
0
10
0
15
0
15
15
0
15
15
15
0
30
0
30
30
30
10
10
45
1
600
45 10
60
45
60
45
60
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
Unidade 5
O dia a dia no
laboratório metalúrgico:
ensaios mecânicos
O cotidiano de um auxiliar de laboratório metalúrgico pode ser
imaginado como uma grande investigação, na qual, por meio de
testes, verifica-se se a característica procurada em um material
está ou não presente nele.
No laboratório, pouco importa se o material é um produto acabado (como o para-choque de um carro); um metal recém-extraído
que servirá para fazer algum produto (como um pedaço de ouro
que servirá de matéria-prima para um anel); ou um produto
intermediário (aquele encontrado no meio do processo, como,
por exemplo, uma chapa de aço que entrará na fabricação de uma
porta de geladeira). A investigação está diretamente relacionada
à análise da qualidade do material ou produto.
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 33
Embora existam diversas maneiras de avaliar a qualidade de um material, o ensaio
de laboratório é uma das atividades mais importantes na metalurgia para garantir
que falhas nos produtos não sejam identificadas tardiamente.
Alguns dos testes (ensaios) realizados em laboratórios, como já vimos, permitem
identificar as propriedades dos materiais metálicos, que podem ser físicas, químicas
etc. Na indústria, elas são fundamentais para várias etapas da obtenção do produto,
desde a sua concepção, passando pela fabricação, até o controle e garantia da qualidade.
Mas, relembrando, os ensaios não ficam restritos ao ambiente industrial. Há situações
em que eles são realizados em laboratórios externos à indústria, merecendo destaque
a preparação de materiais para inspeção e o preparo de laudos periciais.
Métodos de ensaios
Um dos exames médicos mais conhecidos e praticados até pouco tempo atrás é o do
martelinho no joelho. Ele não é mais um procedimento obrigatório nas consultas
de hoje em dia, mas, ainda assim, continua a ser aplicado. O médico dá uma leve
batida com um martelinho especial no joelho do paciente e observa o seu reflexo,
que é o de dar um pequeno chute para a frente. Essa reação do corpo comprova que
o sistema nervoso está funcionando bem.
Os ensaios que vamos abordar nesta unidade são parecidos com o exame do martelinho no joelho porque partem do princípio de que um material, quando sofre uma
pressão ou é submetido a um esforço, reage de alguma forma.
É a reação desse material – assim como o pequeno chute para a frente – que vai nos
dizer se ele tem as características e a qualidade desejadas e se irá cumprir bem sua
função quando for aplicado em algum produto.
A reação do material será, portanto, o principal elemento das análises em um
laboratório metalúrgico e, consequentemente, a chave para as resposta a que se
pretende chegar.
Com os conhecimentos que adquiriu sobre metrologia (vistos na Unidade 4), você já
tem uma parte do preparo necessário para verificar as possíveis reações de um dado
produto e, com isso, determinar sua qualidade.
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A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
Outra parte fundamental desse preparo é conhecer os diferentes tipos de ensaio
(teste) de materiais.
Antes de detalhar os ensaios e procedimentos para realizá-los, é importante saber que
a determinação das propriedades de um material e de sua qualidade é feita por meio
de métodos padronizados. Ou seja, eles seguem as chamadas Normas de Materiais e
os Métodos de Ensaios, todos elaborados por entidades normalizadoras, geralmente
governamentais e, mais recentemente, mundiais.
Se isso não ocorresse, não seria possível uma comparação entre os resultados dos ensaios.
Lembrando: no Brasil, o órgão que regulamenta as Normas de Materiais e os Métodos
de Ensaios é a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
Mas também existem as normas e os métodos internos, criados por empresas e
institutos, que, muitas vezes, elaboram documentos de uso restrito.
A imensa diversidade de produtos e materiais que podem ser analisados gerou uma
grande quantidade de ensaios possíveis.
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 35
Para facilitar o entendimento, este curso os divide em três
grupos: o dos ensaios mecânicos, o do ensaio metalográfico
e o dos ensaios não destrutivos, que abrangem os métodos
mais utilizados na indústria e, certamente, farão parte de
suas atividades como auxiliar de laboratório metalúrgico.
ivan carneiro
Os ensaios mecânicos
DICA
Você perceberá que a máquina
universal pode ser utilizada em
seis tipos de ensaios
mecânicos: tração, compressão,
cisalhamento, dobramento,
flexão e torção. A máquina nunca
muda, mas os dispositivos sim.
Ou seja, o ensaio é realizado na
máquina universal, na qual
alguns dispositivos são
adaptados de acordo com o tipo
de produto que será testado.
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Máquina universal de ensaios: para diversos testes mecânicos.
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Existe uma infinidade de métodos e equipamentos para a determinação das propriedades mecânicas dos materiais. Os equipamentos mais utilizados são as chamadas
máquinas universais (os equipamentos que servem para a realização de variados
tipos de ensaios). Vamos ver neste curso os seguintes ensaios mecânicos:
• Ensaio de tração;
• Ensaio de compressão;
• Ensaio de cisalhamento;
• Ensaio de dobramento;
• Ensaio de flexão;
• Ensaio de torção; e
• Ensaio de dureza.
O papel do auxiliar de laboratório metalúrgico nos ensaios
Como já vimos, o auxiliar de laboratório metalúrgico, como o próprio nome da
ocupação indica, não executa os ensaios integralmente. Ele participa dessa execução,
preparando materiais e auxiliando os técnicos que também atuam nos laboratórios.
Vamos ver, portanto, com mais detalhes, qual será o seu papel, como auxiliar de
laboratório, durante o processo de realização dos ensaios. Somente depois disso serão
indicados os procedimentos que regem os ensaios mecânicos.
Primeiro passo: Preparação e/ou verificação do corpo de prova
O que é corpo de prova?
Corpo de prova é uma parte ou amostra do material que será analisado. E, no Brasil,
ele deve ser fabricado segundo a norma ABNT NBR ISSO 6892:2002.
Os corpos de prova têm, basicamente, as seguintes formas:
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ivan carneiro
cabeça
parte útil
cabeça
ivan carneiro
raio de concordância
cabeça
parte útil
cabeça
raio de concordância
Cabeça
É a região do corpo de prova pela qual ele será fixado (preso) na máquina de ensaio.
Parte útil
É a região que será utilizada para fazer a medição do alongamento e
da redução de peça depois de realizado o ensaio.
Raio de concordância
É o raio do arco que conecta objetos com concordância, ou seja, o raio
concorda a parte útil com a cabeça evitando que o rompimento do
corpo de prova aconteça fora da parte útil.
Uma vez tendo clareza do que é um corpo de prova, um auxiliar de laboratório
metalúrgico deverá saber de onde retirar o corpo de prova. Isso porque a forma e as
dimensões dos corpos de prova irão depender da forma e das dimensões dos produtos
metálicos dos quais eles são retirados.
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James Steidl /Shutterstock
Torneiro mecânico: profissional que produz corpos de prova por meio da usinagem.
É o auxiliar de laboratório que prepara o
corpo de prova?
Nem sempre. O corpo de prova é obtido por meio de um
processo chamado usinagem e, para executá-lo, existem
profissionais de outras ocupações como torneiros, fresadores etc. Os nomes dessas ocupações têm relação direta
com os equipamentos que esses trabalhadores operam.
A ocupação de torneiro, por exemplo, está associada, na
indústria metalúrgica, à operação de um equipamento
chamado torno.
Mesmo que não prepare o corpo de prova, sua verificação cabe ao auxiliar de laboratório metalúrgico. Ele deve
checar se essa amostra está de acordo com a definição da
norma específica relacionada ao ensaio que será realizado.
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
Você sabia?
No debate de 1982, para o
cargo de governador do
estado de São Paulo, Luis
Inácio Lula da Silva citou a
frase que, por muito tempo, seria sua marca registrada: “Eu sou torneiro
mecânico”. O ex-torneiro
mecânico, após concorrer
a quatro eleições, tornou-se
presidente do Brasil, em
2002. Em 2006, foi reeleito presidente do Brasil.
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 39
E os passos seguintes do auxiliar, quais são?
ivan carneiro
1. Medir o corpo de prova.
ivan carneiro
2.Preparar o equipamento para realizar o ensaio; isto é,
ajustar a máquina universal para o ensaio específico
que será realizado.
DICA
Antes de iniciar qualquer
atividade, o auxiliar de
laboratório metalúrgico deve
conhecer os riscos nela
envolvidos e verificar se os
equipamentos de proteção
individual (EPIs) necessários
estão disponíveis. Sua utilização
é obrigatória e fundamental para
a sua proteção no ambiente de
trabalho. Na Unidade 7 você
encontra mais detalhes sobre
esses equipamentos.
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4. Retirar o corpo de prova do equipamento após o ensaio.
ivan carneiro
ivan carneiro
3. Fixar o corpo de prova na máquina
universal de ensaios.
ivan carneiro
ivan carneiro
5. Medir e/ou relatar o alongamento, retração ou qualquer outra alteração ocorrida
no corpo de prova, quando preciso.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 41
ivan carneiro
Ao longo de todo o procedimento, o auxiliar deve estar ao lado do técnico, ajudando-o
no que for necessário. Nesse momento, também poderá aprender mais sobre como
realizar diferentes ensaios.
Agora que você já sabe o básico sobre o papel do auxiliar de laboratório, vamos ver
cada um dos ensaios mecânicos que já mencionamos.
Ensaio de tração
Neste tipo de ensaio, o que se mede é quanto um determinado corpo de prova (material
a ser testado) resiste a duas forças que o puxam em sentido contrário.
Essa resistência à tração pode ser bem entendida quando nos lembramos de um jogo
de criança chamado cabo de guerra. Nessa brincadeira, uma corda é puxada por dois
grupos, um de cada lado, até que um dos grupos desiste ou cai.
Nesse caso, a resistência da corda à tração pode ser medida quando a força da molecada for suficiente para romper a corda.
Em metalurgia, no ensaio de tração, as forças aplicadas dos dois lados do corpo de
prova são iguais e o objetivo é testar como e quanto ele resiste à tração.
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Ou seja, no ensaio de tração, o mesmo tipo de força que
a corda sofre na brincadeira é exercido sobre um corpo
de prova padronizado. Ele é submetido a um esforço
que tende a alongá-lo ou deformá-lo até que ocorra o
rompimento.
Para isso, o corpo de prova é fixado na máquina universal,
que aplica cargas (forças) crescentes em sentido longitudinal.
As deformações que resultam da força aplicada são medidas na própria máquina.
Sentido longitudinal
Você sabia?
Sentido longitudinal é
aquele que acompanha o
comprimento de um objeto – no caso, do corpo
de prova.
Importante
Antes de qualquer ensaio mecânico, é preciso medir o corpo de prova.
Você precisa saber a medida do corpo de prova antes do ensaio para
depois entender o que aconteceu com ele.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 43
Passo a passo
1. Medir o corpo de prova.
ivan carneiro
2. Fazer as marcações no corpo de prova, traçando divisões em seu comprimento útil.
Num corpo de prova de 50 mm de comprimento útil, por exemplo, as marcações
devem ser feitas a cada 5 mm.
3. Preparar a máquina universal, com a instalação das garras que servirão para fixar
o corpo de prova.
5. Aplicar a força de tração.
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4.Fixar o corpo de prova nas garras.
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6.Após o ensaio, retirar o corpo da máquina universal.
7. Medir as deformações do corpo de prova.
Um dos principais pontos de atenção nesse teste é o alongamento sofrido pelo corpo de prova, ou seja, o aumento
de comprimento que resulta das forças aplicadas. É como
esticar uma massa de modelar. Quanto mais esticamos,
mais fina ela fica, até que se quebra. As marcações feitas no
corpo de prova (etapa 2 do passo a passo descrito na página
anterior) permitem que o auxiliar de laboratório verifique
em quais pontos o metal sofreu maior deformação.
Esse alongamento é medido após terminar o ensaio e, portanto, depois que ocorre o rompimento do corpo de prova.
Assim, são feitas duas medições: uma antes do corpo de
prova ser ensaiado e uma após o ensaio.
ivan carneiro
ivan carneiro
O instrumento utilizado para medir é o paquímetro.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 45
As propriedades avaliadas no ensaio
No ensaio de tração, como vimos, o objetivo é determinar a resistência do material.
A deformação, até o momento em que o corpo de prova se rompe, é acompanhada
passo a passo. Os vários estágios dessa deformação podem ser acompanhados por
um gráfico (veja o exemplo abaixo). Ele marca as várias fases do teste e, dessa forma,
avalia as propriedades do material – ou seja, até quanto o metal aguenta ser tracionado
sem se romper ou qual força ele suporta apenas se deformando.
T
(tensão)
C
D
A
Fase elástica
B
Escoamento
Fase plástica
(deformação)
Fase elástica – É o estágio em que o corpo de prova está sendo esticado, mas se o
ensaio for interrompido e a força de tração for retirada, ele volta à sua forma original,
como acontece com um elástico.
Ponto A – Este ponto é chamado de limite elástico, porque marca o momento a
partir do qual o corpo de prova não está mais na fase elástica. Isto é, até esse ponto,
o corpo volta à sua forma original, se o ensaio for interrompido. Daí em diante, ele
não retorna mais.
Ponto B – Até este momento, a deformação sofrida pelo metal é proporcional à força
nele aplicada. Por essa razão, este ponto é chamado de limite de proporcionalidade.
A partir daí, o corpo de prova não segue mais esse padrão, ou seja, a sua deformação
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deixa de ser proporcional à força. Inicia-se, então, uma
deformação permanente, chamada deformação plástica.
Antes dela, porém, ocorre um fenômeno conhecido como
escoamento. O limite de escoamento é justamente a
tensão que separa o comportamento elástico do plástico.
Veja no gráfico.
Ponto C – Marca o limite de resistência do material. Ou
seja, quando um material é esticado, ele tende, antes do
rompimento, a afinar (reduzir a sua área). O limite de
resistência é o ponto a partir do qual ocorre esta redução
que antecede o rompimento.
Ponto D – Neste ponto ocorre a ruptura (o rompimento) do
corpo de prova. Por isso, ele é chamado de limite de ruptura.
Escoamento é uma deformação plástica do material
numa velocidade maior sem
que haja um aumento de carga nele aplicado.
Encruamento é um fenômeno que ocorre no material
pela quebra dos grãos quando
este é deformado a frio, provocando o endurecimento.
Ensaio de compressão
neise nogueira
Você já viu um amassador de latinhas de alumínio? Ele
tem várias utilidades, mas a maior delas é ajudar no processo de reciclagem desse material.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 47
Ele também pode nos ajudar a entender o que é ensaio de compressão. Nesse procedimento, o corpo de prova padronizado é colocado diante de duas forças, de forma
semelhante ao que acontece quando a latinha é esmagada.
Essas forças tendem a deformar ou fraturar (quebrar) o corpo de prova.
Para que isso aconteça, o corpo de prova é fixado numa máquina – que aplica cargas
(forças) cada vez maiores (crescentes) na sua direção longitudinal; ou seja, no sentido
de seu comprimento.
As deformações que resultam da força aplicada são, então, medidas, na própria máquina.
A aplicação de uma força no sentido do eixo da peça (corpo de prova) – também
chamado de esforço axial – provoca o seu encurtamento. É exatamente isso que
ocorre em um ensaio de compressão.
FC
FC
D0
h
h0
D
Esforço axial: a aplicação de uma força (FC) no sentido do eixo do corpo de prova causa o seu encurtamento. Assim, é possível observar uma
alteração no diâmetro (D0 D) e na altura da peça (h0 h).
Este ensaio serve para determinar se um dado material tem a capacidade de suportar
uma dada força de compressão sem se deformar.
Imagine, por exemplo, a mola do amortecedor de um carro. Cada vez que o veículo
passa sobre um buraco, essa mola sofre uma força (ou esforço) de compressão, que
corresponde ao peso do carro mais o dos passageiros.
Se ela não retornasse ao comprimento inicial, depois de passar por alguns buracos,
o amortecedor deixaria de ter a função de amortecer. Caso isso aconteça, podemos
dizer que ela não passou no teste de compressão.
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Ao realizar o ensaio de compressão, obtemos a constante
elástica do material, que é a relação entre a carga aplicada
e a deformação sofrida – ela traduz a rigidez do metal.
Com a constante elástica, é possível determinar a carga máxima que esse material pode suportar sem se deformar plasticamente, ou seja, sem sofrer uma deformação permanente.
Passo a passo
Para a realização do ensaio de compressão, é possível usar
a mesma máquina universal utilizada no ensaio de tração.
A diferença é que são adaptadas duas placas (também
chamados de “pratos”), uma móvel e outra fixa. São elas
que irão exercer a força de compressão no corpo de provas.
1. Medir o corpo de prova.
ivan carneiro
2.Instalar os dois pratos na máquina universal.
DICA
Existem diversas normas que
orientam a realização do ensaio
de compressão, dependendo do
produto e/ou da aplicação.
Sempre que realizamos um
ensaio, ele deve seguir uma
norma regulamentadora.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 49
3. Posicionar o corpo de prova na máquina universal.
ivan carneiro
4.Aplicar a força de compressão.
Para que as deformações resultantes da força de compressão sejam medidas, não é preciso que o corpo de prova seja totalmente destruído.
ivan carneiro
5. Após o ensaio, retirar o corpo da máquina universal.
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6.Medir as deformações do corpo de prova.
Importante
Somente duas forças são aplicadas durante os ensaios mecânicos: a força
de tração e a força de compressão. O tipo de força aplicada, portanto,
muitas vezes será o mesmo. O que vai mudar é o objetivo de cada ensaio,
ou seja, o que cada um pretende testar, descobrir.
A força de tração pode ser indicada da seguinte maneira:
TRAÇÃO
A força de compressão pode ser indicada da seguinte maneira:
COMPRESSÃO
Ensaio de cisalhamento
No ensaio de cisalhamento, o corpo de prova é submetido a um esforço que tende
a cortá-lo.
O material (ou a peça metálica) é submetido a duas forças que se movimentam
paralelamente, escorregando uma sobre a outra. Diz-se, nesse caso, que as forças são
aplicadas na mesma direção, mas em sentidos opostos.
Força de
cisalhamento
Área de
cisalhamento
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 51
A natureza e a força de cisalhamento
Um bom exemplo de tensão de cisalhamento é a movimentação das
placas tectônicas, que causa os terremotos. A crosta terrestre é formada por uma camada de rochas fragmentadas, ou seja, que estão
divididas em vários blocos. As placas tectônicas são esses vários
blocos e eles estão em constante movimento. Quando uma placa
tectônica se movimenta, por exemplo, para cima e a outra, para
baixo, ocorre uma espécie de choque que libera energia. É isso que
dá origem aos terremotos.
RÚSSIA
OCEANO
PACÍFICO
JAPÃO
CHINA
MAR DO
JAPÃO
COREIA
DO NORTE
COREIA
DO SUL
Estreito da
Coreia
Três placas tectônicas dividem o território japonês.
Na figura acima, é possível perceber o desgaste que a movimentação
das placas pode provocar. O Japão, em 2011, vivenciou essa capacidade da natureza de provocar uma força de cisalhamento. No dia 11 de
março, o pequenino país, que está localizado entre três placas tectônicas, registrou o terremoto mais violento de sua história.
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A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
Imagine um cozinheiro cortando uma cenoura. Quando estudamos a resistência ao cisalhamento é como se
estivéssemos buscando a resistência da cenoura à faca do
cozinheiro – ou, em outras palavras, a resistência ao corte
ou cisalhamento. O cisalhamento é, portanto, o fenômeno
de separação (divisão) em partes de um material quando
submetido a uma força cortante.
DICA
Vamos ver outro exemplo: suponha que você queira unir
duas chapas utilizando parafusos. Com o ensaio de cisalhamento, poderá determinar a força que cada parafuso
pode suportar e, assim, descobrir a quantidade de parafusos necessária para unir as duas chapas, sem o risco
dessa união se soltar.
Todo material apresenta certa
resistência ao cisalhamento.
Saber até onde vai essa
resistência é muito importante,
principalmente em setores como
a estamparia, que envolve o corte
de chapas.
Esses parafusos estão sujeito à aplicação de uma força
cortante, por isso, deve-se dimensioná-los de forma a
suportar essa força.
Mas o ensaio de cisalhamento não serve apenas para parafusos. Serve para todas as peças que funcionam como elementos
(objetos) de união e cuja resistência precisa ser medida.
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Passo a passo
ivan carneiro
1. Instalar os dispositivos necessários para este ensaio na máquina universal.
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ivan carneiro
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2.Posicionar o corpo de prova na máquina universal.
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4. Após o ensaio, retirar o corpo da máquina universal.
ivan carneiro
ivan carneiro
3. Aplicar a força de cisalhamento.
Ensaio de flexão
Como já foi dito, cada material quando submetido a uma
força ou esforço reage de alguma forma. Uma das reações
que podem ser testadas (ensaiadas) é a capacidade de esse
material retornar à posição em que se encontrava. Essa
é a reação que se espera de um material que sofre uma
força de flexão.
A resistência à flexão de um determinado metal pode ser
comparada ao corpo de um praticante de ioga ou alongamento. O corpo cede lentamente aos esforços de se tornar
mais flexível, o que é fundamental para sua prática. Após
alcançar a posição desejada, o ginasta ou iogue consegue
retornar à sua posição inicial.
Veja que flexionar é diferente de dobrar. Flexionar exige
uma capacidade de ceder, deformar e, ainda assim, voltar
ao estágio inicial.
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DICA
Dobrar e flexionar podem parecer
duas ações muito semelhantes.
No entanto, em metalurgia,
dobramento e flexão são
processos diferentes e, por isso,
existem ensaios independentes
para um e para outro processo.
Eles têm finalidades também
distintas e a escolha de qual será
feito depende de onde e como irá
se dar a aplicação do material
testado/analisado.
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Você sabia?
O ensaio de flexão é realizado, principalmente,
em materiais frágeis como vidro, madeira, concreto, ferro fundido e
certos tipos de aço. Isso
porque este ensaio está
relacionado com a fase
elástica dos materiais,
que é a medida que deve
ser levada em conta
quando se trabalha com
os elementos citados.
Na metalurgia, um bom exemplo é dado pelas pontes metálicas, que, às vezes, precisam suportar o peso de dezenas
de carros. Nesse caso, pode ocorrer certa deformação,
mas ela não é permanente. O mesmo acontece com uma
mola, que volta a sua posição inicial.
O ensaio de flexão consiste, portanto, em aplicar uma
força ou carga sobre um corpo de prova, sem ultrapassar
o seu limite de elasticidade.
Lembra-se do ensaio de tração, quando falamos em fase
elástica e limite elástico? Aqui, no caso do ensaio de flexão,
a força aplicada sobre o material é interrompida no final de
sua zona elástica. Assim, será possível avaliar como ele se
comporta quando submetido a esforços de flexão.
Passo a passo:
1. Medir o corpo de prova.
2. Instalar os dispositivos necessários para este ensaio na
máquina universal.
3. Posicionar o corpo de prova na máquina universal.
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Fotos ivan carneiro
4.Aplicar a força de flexão.
5. Após o ensaio, retirar o corpo de prova da máquina universal.
A grande diferença entre os ensaios de flexão e de dobramento está no objetivo que
se pretende alcançar. A meta do ensaio de flexão é avaliar de forma quantitativa os
valores limites até os quais pode ocorrer flexão sem perda da capacidade de retornar
à forma original. Trata-se, portanto, de uma avaliação quantitativa.
Já o ensaio de dobramento tem como objetivo avaliar a aparência dos materiais que
podem ser moldados, chamados de materiais dúcteis. Trata-se de uma avaliação
qualitativa.
Ensaio de dobramento
O ensaio de flexão, que vimos há pouco, pode ser comparado à prática de ioga.
Com o ensaio de dobramento podemos usar o mesmo exemplo. Mas, nesse caso, os
resultados serão diferentes.
Imagine que o praticante de ioga faça um movimento que ultrapassa os limites do
seu corpo. Ele poderá sofrer uma lesão, não é?
O mesmo pode acontecer com o corpo de prova que passa por um ensaio de
dobramento.
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Falando na linguagem da metalurgia, no ensaio de flexão
o corpo de prova é submetido a um esforço que tende
a flexioná-lo em uma deformação elástica (até o limite
elástico) e, feito o teste, retomará à forma original. Já no
ensaio de dobramento, a deformação que o corpo de prova
vai sofrer é chamada de plástica – ou seja, permanente.
Agora você já sabe que a deformação plástica de um metal é a sua capacidade de ser
moldado ou modelado. O que
talvez você ainda não saiba é
que essa capacidade plástica
não é encontrada apenas na
metalurgia. O Dicionário
Houaiss nos explica isso muito bem e chega a dar o exemplo das artes, que também
podem ser plásticas! As Artes
Plásticas assim são chamadas porque elaboram formas.
Ou seja, manipulam materiais
para construir, modelar, formas e imagens que virarão
desenhos, pinturas, gravuras,
esculturas etc.
O ensaio de dobramento avalia, qualitativamente, o
material que pode ser moldado (material dúctil). Para
isso, o corpo de prova é submetido a um determinado
ângulo de dobra.
Se o material não for dúctil, ele será frágil. Isso porque os
materiais dúcteis são aqueles que, ao serem tracionados,
não se rompem facilmente. Ao contrário, sua área é reduzida e o seu comprimento aumenta, sem que ele se rompa.
Isso não acontece com os materiais frágeis, não é?!
Quanto mais dúctil (moldável) o material for, maior deformação ele irá permitir e menor será a sua fragilidade.
O cobre e o ouro são exemplos de metais dúcteis.
Passo a passo:
1. Medir o corpo de prova.
2. Instalar os dispositivos necessários para este ensaio na
máquina universal.
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3. Posicionar o corpo de prova na máquina universal.
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4.Aplicar a força de compressão.
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5. Após o ensaio, retirar o corpo da máquina universal.
ivan carneiro
6.Medir o ângulo de dobra, utilizando o goniômetro.
O ângulo de dobra é uma medida da intensidade do
ensaio. Quanto maior o ângulo de dobra, mais intenso
ou severo foi o teste.
Você sabia?
Em metalurgia, trinca é o
estado em que um objeto
ou parte dele se apresenta partido, separado em
partes. Normalmente,
está relacionada à origem
do material e à aparência
(isto é, profundidade e
largura). Uma trinca representa sempre um indício de problema futuro.
γ
Nesse caso, após a medição do ângulo de dobra, há mais
um passo a ser seguido: trata-se de uma observação, um
exame visual na região do corpo de prova que foi tracionada. Essa etapa tem a função de checar se o material
apresentou trincas ou fissuras. Caso elas sejam detectadas,
o material não será aprovado.
∞
χ
Diferentes graduações de dobra: quanto mais intenso for o ensaio, maior será o ângulo.
60
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Ensaio de dureza
O equipamento utilizado para medir dureza é chamado de
durômetro. Em metalurgia, “dureza” tem um significado
específico, diferente daquele que estamos acostumados
a usar. Trata-se da medida da resistência à deformação
plástica permanente de um material.
A dureza é determinada por
meio da aplicação de uma
carga sobre a superfície do
material, provocando uma
pequena marca que, como
deformação plástica local,
também pode ser chamada de
indentamento. Isso porque é
parecida com a marca deixada
por uma dentada. Ou seja, o
indentamento pode ser comparado à marca de uma forte
mordida que ficou na pele.
Os primeiros testes de dureza na área da metalurgia eram
realizados com uma escala específica, que tinha como base
a capacidade de um material riscar outro – ou seja, media
quanto um material era capaz de fazer riscos em outro.
Para essa medida foi criada a escala de Mohs, que varia de
1 (medida equivalente à maciez do talco) a 10 (equivalente
à rigidez do diamante). Porém, este método mostrou-se
inconveniente para os metais, principalmente pela amplitude da escala Mohs. Esta amplitude (faixa de dureza) não
é capaz de diferenciar, por exemplo, um endurecimento
de um metal por têmpera. Para se ter uma ideia, um
aço de baixo carbono temperado ou não apresenta uma
dureza Mohs igual a 6. Para a engenharia, portanto, essa
medida não é suficiente, pois as propriedades mecânicas e
as aplicações de um aço temperado e outro não temperado
são completamente diferentes.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 61
Ao longo do tempo, pesquisadores e profissionais da área
desenvolveram outras técnicas para a medição quantitativa
da dureza dos materiais.
Veja uma delas: um pequeno indentador (marcador que
faz pequenas marcas semelhantes aos de uma mordida) é
forçado para dentro da superfície do material que se quer
testar, sendo que a carga (força) colocada nele é controlada
previamente. Dessa forma, é medida a profundidade ou
o tamanho da marca (do indentador) no material.
Você sabia?
O diamante usado para
indentar corpos de prova
não é exatamente a pedra preciosa que você vê
em joalheiras. Trata-se de
um material sintético
produzido em laboratório
por meio de equipamentos que criam condições
de pressão e temperatura
capazes de converter o
grafite em pastilhas com
a dureza, a resistência e
as demais características
do diamante natural
Essa medida pode ser relacionada ao número de dureza
(escala de Mohs). Ou seja, quanto mais macio o material,
maior e mais profunda será a indentação e menor o grau
de dureza. Inversamente, quanto mais rígido o material,
menor e menos profunda será a indentação e maior o seu
grau de dureza.
ivan carneiro
A figura abaixo mostra uma ferramenta para medir a
dureza de um corpo de prova. Nesse caso, o material usado
para indentar (marcar) o corpo de prova é o diamante.
Trata-se, assim, de um penetrador de diamante.
Ponteira de diamante para medir dureza.
Existem várias maneiras de se testar a dureza de um material. Entre elas, destacaremos as três mais usadas em
metalurgia: o ensaio de dureza Brinell, o ensaio de dureza
Rockwell e o teste de microdureza Vickers.
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Ensaio de Dureza Brinell
O primeiro método de medição de dureza normalizado e utilizado no mundo inteiro
foi desenvolvido pelo engenheiro sueco Johan August Brinell, em 1900. Esse método
consiste na aplicação de uma carga (força) utilizando um penetrador com esfera de
aço temperado sobre uma superfície plana e polida de um metal durante um determinado tempo (para que haja a acomodação) imprimindo uma marca na peça ou
material. Em homenagem ao seu inventor, o teste recebeu o nome de Dureza Brinell,
representado pelas letras HB, do inglês Hardness Brinell.
O ensaio proposto por Brinell deve ser realizado com aplicação de uma carga de 3.000 kgf,
utilizando uma esfera de aço temperado de diâmetro igual a 10 mm, durante um tempo
entre 10 e 30 segundos. O tempo varia em função da dureza já prevista do material, ou
seja, quanto mais mole o material, maior será o tempo do ensaio.
p
D
F
d
Cálculo da Dureza
Para o cálculo da dureza Brinell é utilizada a expressão matemática:
HB = F
Ac
Onde:
HB = dureza Brinell
F = força aplicada
Ac = área da calota esférica (área de impressão)
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 63
Para determinar a área de impressão, é necessário saber a profundidade dela. No
entanto, em razão da dificuldade em determinar essa profundidade, uma vez que se
trata de uma esfera, e a fim de reduzir o tempo de ensaio, chegou-se a uma expressão
matemática que relaciona os diâmetros da esfera e o diâmetro de impressão, ambos
bastante fáceis de serem medidos. Portanto, o trabalho de um auxiliar de laboratório
que participa deste tipo de ensaio consiste em:
• Preparar a superfície do corpo de prova ou da peça.
• Regular a máquina com a carga necessária para o ensaio.
• Preparar o penetrador com a esfera de diâmetro pré-determinada para o ensaio.
• Realizar o ensaio.
• Medir o diâmetro de impressão.
Em posse desses dados, o técnico irá aplicá-los na fórmula abaixo:
Onde:
HB =
2F
πD (D –
D2 – d2)
D= diâmetro da esfera de aço
d = diâmetro da impressão no material
Determinando assim a dureza do material.
No entanto, esse ensaio apresenta alguns inconvenientes, tais como:
• Tempo de execução
• Possibilidade maior de erro na leitura do diâmetro de impressão.
• Impossibilidade de avaliar durezas em materiais que apresentem dureza igual ou
maior que a esfera de aço temperado.
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Ensaio de dureza Rockwell
Vinte e dois anos mais tarde, ou seja, em 1922, a indústria americana Rockwell desenvolveu um método de medição de dureza que, além de permitir medir dureza de
uma gama muito maior de materiais, desde os metais moles até os aços temperados,
deixa marcas bem menores e diminui a possibilidade de erros humanos.
No ensaio de dureza Rockwell, primeiro é aplicado uma pré-carga, ou seja, uma
carga menor. Isto permite que pequenas irregularidades existentes no material não
interfiram no resultado final da medição, não exigindo, como no ensaio Brinell,
superfície polida.
Após a pré-carga, é aplicada uma carga maior. A diferença entre a profundidade
produzida no material pela pré-carga e a carga final é a medida de dureza Rockwell,
que é lida em um relógio do equipamento. Esse relógio apresenta algumas escalas de
dureza que estão relacionadas ao tipo de material a ser ensaiado.
penetrador
profundidade
causada pela
pré-carga
profundidade
causada pela
carga maior
ponta de diamante
medida linear que
é base de leitura do
resultado de dureza
Princípio de funcionamento
Os equipamentos para medição de dureza Rockwell utilizam dois tipos de penetradores (indentadores) que estão relacionados com a dureza do material:
• Penetrador de esfera de aço
• Penetrador cônico de diamante
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 65
Características das escalas de dureza Rockwell
Escala
Penetrador
Carga (kgf)
Leitura na
escala
B
Esfera 1,58 mm
100
Vermelha
C
Diamante (cone)
150
Preta
Aço temperado ou cementado
A
Diamante (cone)
60
Preta
Metal duro e aço fundido/temperado/rápido
D
Diamante (cone)
100
Preta
Aço fundido com espessura reduzida
E
Esfera 3,175 mm
100
Vermelha
FoFo, ligas de alumínio e magnésio e metal duro
F
Esfera 1,588 mm
60
Vermelha
Metais moles e ligas de cobre
Aplicações típicas
FoFo (ferro fundido) e aços não temperados
G
Esfera 1,588 mm
150
Vermelha
Bronze, fósforo, ligas de berílio e FoFo maleável
H
Esfera 3,175 mm
60
Vermelha
Alumínio, zinco, chumbo e abrasivos
K
Esfera 3,175 mm
150
Vermelha
Metal duro e metais de baixa dureza
L
Esfera 6,350 mm
60
Vermelha
Mesma Rockwell K, borracha e plástico
M
Esfera 6,350 mm
100
Vermelha
Mesma Rockwell K e L, madeira e plásticos
P
Esfera 6,350 mm
150
Vermelha
Mesma Rockwell K, L e M e plásticos
R
Esfera 12,700 mm
60
Vermelha
Mesma Rockwell K, L e M e plásticos
S
Esfera 12,700 mm
100
Vermelha
Mesma Rockwell K, L e M e plásticos
V
Esfera 12,700 mm
150
Vermelha
Mesma Rockwell K, L, M, P e R ou S
Fonte: GARCIA, Amauri; SPIM, Jaime A.; SANTOS, Carlos A. dos.
Ensaio dos Materiais. Rio de Janeiro: LCT.
Recomendações
Recomendações para o auxiliar de laboratório na realização dos ensaios:
• Lixar e limpar bem a superfície do material a ser ensaiado, eliminando possibilidades
de erros, mesmo sabendo que a pré-carga minimiza essa possibilidade.
• Não utilizar a primeira leitura realizada na máquina, pois ela serve apenas para
ajustar o penetrador.
• Caso não saiba a dureza aproximada do material, ou seja, caso o material seja
desconhecido, iniciar os ensaios partindo de uma escala de dureza mais alta para
a mais baixa, evitando assim danos ao penetrador.
• O tempo recomendado para aplicação da pré-carga deverá ser menor que 3 segundos e da carga final de no máximo 8 segundos, variando em função da dureza
do material.
• As distâncias entre as impressões (marcas) devem ser de, no mínimo, 3 vezes o
diâmetro de impressão. Exemplo: se utilizar um penetrador de 2,5 mm, as distâncias
devem ser de, no mínimo, 7,5 mm uma da outra.
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ivan carneiro
• A leitura final é sempre do valor numérico encontrado
acompanhado das letras HR e a letra correspondente à escala utilizada. Exemplos: 50 HRA, 70 HRB, 64 HRC etc.
Você sabia?
Ponteiras de dureza HRC (à esquerda) e HRB: usadas para medir dureza na máquina Rockwell.
ivan carneiro
Diâmetro é a medida de
qualquer reta que passe
pelo centro de um círculo
e encontre dois pontos da
circunferência. Só é possível medir o diâmetro se
tivermos uma circunferência, isto é, um círculo.
diâmetro
Detalhe do ensaio de macrodureza na máquina Rockwell: ponteira penetrando o metal.
Apesar de o ensaio de dureza Rockwell ser o mais utilizado
na indústria, devido à facilidade de leitura e à aplicação
na maioria dos materiais metálicos, ele apresenta duas
grandes desvantagens em relação ao ensaio de Dureza
Brinell: não possibilita relacionar a dureza encontrada no
material com a sua resistência à tração; utiliza um número
muito grande de escalas.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 67
Teste de microdureza Vickers
Continuando a pesquisa, em 1925, a empresa Vickers-Armstrong Ltda lançou uma
máquina para medição de dureza cujo princípio de funcionamento era semelhante
ao de Brinell, ou seja, relacionava a dureza do material com a carga aplicada e a área
de impressão, porém com algumas melhorias.
A principal delas é a possibilidade de determinar a dureza de qualquer material
metálico, do mais mole ao mais duro, isto porque este equipamento utiliza um
penetrador de diamante com forma de pirâmide que é praticamente indeformável.
Outra vantagem é o fato de possuir uma escala única de leitura.
Porém, como nada é perfeito, o ensaio Vickers tem alguns inconvenientes, o principal
é a demora na leitura, pois é necessário se fazer a leitura das diagonais impressas no
material utilizando-se um microscópio que fica acoplado ao equipamento. Outra é
a necessidade de uma preparação metalográfica do material a ser ensaiado (aprenderemos, na próxima unidade, como é feita a preparação metalográfica).
Devido a estas dificuldades, ele não está tão presente no dia a dia da indústria, sendo
mais utilizado em pesquisas e em análises de microdurezas que outros equipamentos
não são capazes de realizar.
ivan carneiro
Para a realização deste ensaio, o papel do auxiliar é importantíssimo, principalmente na preparação do corpo de prova, que consiste em lixar e polir o corpo de
prova deixando-o com uma superfície espelhada. As medições, por sua vez, são
realizadas pelo técnico.
Teste de Vickers: o papel do auxiliar de laboratório é fundamental para a sua realização.
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Unidade 6
O dia a dia no
laboratório metalúrgico:
outros ensaios
Além dos ensaios mecânicos – que serão os mais comuns no seu
dia a dia como auxiliar de laboratório metalúrgico – há outros
dois tipos de ensaio que estarão presentes na sua rotina: o ensaio
metalográfico e os ensaios não destrutivos.
Ensaios
mecânicos
Ensaio
metalográfico
• Ensaio de tração
• Ensaio de compressão
• Ensaio de cisalhamento
• Ensaio de dobramento
• Ensaio de flexão
• Ensaio de torção
Ensaios
não destrutivos
(ENDs)
• Ensaio por líquidos
penetrantes
• Ensaio por partículas
magnéticas
• Ensaio por ultrassom
• Ensaio por radiografia
• Ensaio de dureza
Ensaio metalográfico
Conforme foi apresentado na Unidade 3 do caderno 1, conhecer
e compreender as características, propriedades, comportamento
e aplicação dos materiais metálicos é muito importante para
a formação do auxiliar de laboratório metalúrgico. O ensaio
metalográfico é um estudo sobre a estrutura interna do metal
e a sua forma.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 69
materialografia
metalografia
ceramografia
plastografia
A metalografia (estudo da
estrutura e das propriedades
dos metais) é uma área da
materialografia, que, além
de investigar os materiais
metálicos, estuda a estrutura
e as propriedades dos materiais plásticos ou poliméricos
(plastografia) e dos materiais
cerâmicos (ceramografia).
Resumindo, a metalografia
tem como objetivo a análise da estrutura interna dos
metais. Esta estrutura nos
proporciona prever o comportamento do material quando
for solicitado mecanicamente, ou seja, quando ele for
utilizado por algum processo de fabricação. É como se
estivéssemos realizando um
exame médico. Por meio desse exame, podemos prever
doenças futuras e, por meio
de tratamentos preventivos,
minimizá-las ou eliminá-las.
70
Assim como na realização de um exame de sangue, a
análise metalográfica necessita de uma preparação de
amostra. Vamos ver agora como se faz um ensaio ou
análise metalográfica.
A primeira parte desse processo diz respeito às etapas de
preparação da amostra, que deverão ser seguidas pelo
auxiliar de laboratório metalúrgico.
Apenas depois desse preparo, que corresponde às etapas
indicadas abaixo (1 a 5), a análise, propriamente dita,
poderá ser realizada.
1.Corte.
2.Embutimento.
3.Lixamento.
4.Polimento.
5.Ataque químico.
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Passo a passo:
1. Corte
2.Fixar, firmemente, o corpo de prova
na mesa.
ivan carneiro
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1. Colocar a amostra ou corpo de prova
no centro da mesa de fixação – que
também é o centro do disco.
4.Ligar o motor de acionamento do
disco que fará o corte. Ligar a bomba
do fluido de corte direcionando o jato
para a amostra. O fluido de corte é
um líquido que provoca a refrigeração da amostra, não permitindo um
aquecimento excessivo.
ivan carneiro
ivan carneiro
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3.Após ter se certificado da correta
fixação do corpo de prova, abaixar
a tampa de acrílico.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 71
ivan carneiro
ivan carneiro
5.Realizar o corte sem utilizar sobre o disco de corte uma força excessiva e sem
grandes variações, evitando a quebra do disco.
7. Retirar o corpo de prova da mesa de
fixação.
ivan carneiro
ivan carneiro
6. Ao término do corte, o disco deve ser
posicionado em descanso. Fechar o
fluido de corte e desligar o motor.
8.Limpar o equipamento, retirando resíduos do corpo de prova cortado.
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2. Embutimento
O embutimento tem como finalidade principal facilitar o manuseio de pequenas amostras nos processos
posteriores, lixamento e polimento; a outra finalidade
é de proporcionar a manutenção das bordas e superfícies do corpo de prova, evitando o arredondamento.
O embutimento pode ser realizado a frio ou a quente.
O embutimento a frio é realizado principalmente em
materiais frágeis, tais como a cerâmica, que provavelmente não resistiriam à pressão aplicada em um embutimento a quente. Para realizar o embutimento a frio, são
utilizadas uma resina sintética e um catalisador que, ao
serem misturados e despejados em um molde, reagem
formando uma massa plástica, que protege a amostra.
Um dos grandes inconvenientes deste processo é o
tempo de endurecimento, que pode variar de 2 a 4
horas, inviabilizando sua utilização quando se requer
um embutimento rápido.
Já o embutimento a quente é mecanizado, ou seja, é
utilizado um equipamento específico para isso, denominado máquina embutidora. O insumo (material)
utilizado para o embutimento é normalmente uma
resina denominada baquelite, devido ao seu baixo
custo e à facilidade de manuseio.
2. Colocar a amostra com a face que se
quer analisar para baixo (em contato
com o êmbolo).
ivan carneiro
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1. Passar um desmoldante no êmbolo
inferior para a baquelite não aderir.
Segundo o Dicionário Houaiss, insumo é cada um dos
elementos (matéria-prima,
equipamentos, capital, horas
de trabalho etc.) necessários
para produzir mercadorias ou
serviços. Ou seja, insumo é
tudo aquilo que precisa “entrar” no processo para que o
produto final possa sair.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 73
4.Colocar a resina (baquelite) (3 a 5
medidas, 10 a 30 gramas).
ivan carneiro
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3. Baixar o êmbolo lentamente.
6.Colocar o êmbolo superior.
ivan carneiro
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5. Passar desmoldante no êmbolo superior.
8.Apertar a tecla “Partida”.
ivan carneiro
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7. Colocar a tampa.
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ivan carneiro
10. Após o término do embutimento,
abrir a válvula de pressão para aliviar.
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9.Regular a pressão entre 125 e 150
(KgF/mm2). Programar o tempo de
aquecimento para 10 minutos e de
resfriamento para 5 minutos.
12. Erguer o êmbolo até ser possível
retirar o corpo de prova da prensa
de embutimento (utilize uma luva
apropriada para temperatura).
ivan carneiro
ivan carneiro
11. Remover a tampa da prensa e fechar
a válvula de pressão.
Baquelite: o primeiro produto plástico da história
A baquelite, uma resina sintética muito resistente ao calor, é considerada o
primeiro produto plástico da história. Inventada em 1909, por Leo Baekeland,
um químico americano, a baquelite foi utilizada até no fabrico de moedas,
durante a Segunda Guerra Mundial.
13. Efetuar a limpeza do equipamento.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 75
3. Lixamento
Essa operação tem o objetivo de eliminar riscos e marcas mais profundas do corpo
de prova. Após dar um melhor acabamento à superfície da peça, ela estará pronta
para a próxima etapa: o polimento.
A amostra (ou corpo de prova) é lixada várias vezes seguidas, uma após a outra, e
com lixas cada vez mais finas até desaparecerem as marcas e os traços deixados pela
lixa anterior.
Outro aspecto importante: vimos que no processo de corte há um fluido que tem
a finalidade de resfriar o disco e, dessa forma, diminuir a possibilidade de alterar
as características do metal. O lixamento também provoca aquecimento, tornando
o resfriamento necessário. Nesse caso, porém, esse resfriamento é feito com água.
1. Separar todas as lixas necessárias antes de iniciar o procedimento (normalmente,
usa-se a sequência de lixas 100, 220, 320, 420, 600 e 1200, mas pode ser outra
em função do material e da qualidade proporcionada pelo corte).
900
100
220
320
420
600
1200
Ponto de referência
3. Verificar se há água na lixa e na amostra, pois todo o processo é feito sob
refrigeração com água. Iniciar com
o lixamento de desbaste, lixa 100.
ivan carneiro
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2.Marcar um ponto de referência na
amostra com a finalidade de determinar a mudança da lixa a cada 90º.
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5.Repetir o passo 4 até chegar à lixa
1200.
ivan carneiro
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4. A cada troca de lixa, girar a peça 90°.
4. Polimento
Essa operação tem como finalidade dar à amostra um acabamento superficial isento
de marcas provocadas pelo lixamento. Para isso, é utilizado uma pasta de alumina
ou diamante, dependendo do metal. Quanto melhor o acabamento, mais fácil será
a observação da estrutura do metal. O equipamento é idêntico ao utilizado para o
lixamento, porém, no lugar da lixa, é utilizado um pano. Os equipamentos, apesar
de serem idênticos, não devem ser realizados nas operações de lixamento e polimento
para não provocar a contaminação da amostra por resíduos de materiais provenientes
do lixamento.
1. Colocar o pano no prato giratório.
2. Abrir a água (bem pouco). A água tem a finalidade de eliminar os resíduos gerados
no processo de polimento, mas, em excesso, pode retirar também a alumina.
ivan carneiro
3. Colocar a alumina sobre o pano de polimento.
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4.Segurar a amostra com o pano de polimento, tendo
cuidado para que ela não risque.
5. Aplicar o mínimo de pressão sobre a amostra, evitando
o aquecimento e, consequentemente, alterando sua
estrutura interna.
5. Ataque químico
Seu objetivo é permitir a identificação (visualização) dos
contornos de grão e as diferentes fases na microestrutura.
DICA
Na Unidade 3, aprendemos que,
em metalurgia, o cristal único
também leva o nome de grão.
O ataque químico é realizado utilizando um reagente
ácido depositado sobre a superfície da amostra por um determinado tempo, provocando a corrosão do metal, assim
realçando os contornos de grãos. O objetivo é possibilitar
a medição dos grãos e visualizar as diferentes fases microestruturais do material com o auxílio de um microscópio.
É função do auxiliar de laboratório toda a preparação do
corpo de prova, do corte até o ataque químico. A análise,
no entanto, é de responsabilidade do técnico.
A escolha dos reagentes usados se dá em função do material a ser testado e do tipo de reação que se quer causar
para fazer a análise metalográfica com o microscópio. Dito
de outra forma, cada reagente irá ressaltar (ou contrastar)
um ou outro componente da estrutura do metal.
Análise metalográfica
Você sabia?
O estereomicroscópio é
um microscópio de visão
binocular – o que permite
uma visão em três dimensões do objeto observado.
78
Existem diversas técnicas para a realização dessa análise.
As mais comuns são a macroscopia, que utiliza lupas,
estereomicroscópios ou, ainda, é feita a olho nu; e a microscopia, que é feita com o auxílio de um microscópio
metalográfico, com aumento de até 1.000 vezes.
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A macroscopia é o processo indicado quando as estruturas
do metal são grandes. Quando são muito pequenas, a
análise microscópica torna-se necessária.
Macroscopia
A análise realizada a olho nu, com lupa ou estereomicroscópio é denominada macroscopia. Enxergar a peça (metal)
e relacionar o que é observado com sua estrutura interna
pode fornecer pistas valiosas. A macrografia permite saber
se o material possui uma estrutura homogênea, além de
verificar a existência de impurezas e defeitos gerados no
processo de fabricação. No entanto, a responsabilidade
de análise é do técnico, cabe ao auxiliar a preparação e
o acompanhamento.
Você sabia?
Ao estudar as análises visuais, você perceberá que
existem dois níveis bem
distintos de visão humana:
a visão macroscópica,
quando os corpos podem
ser visualizados a olho nu
ou sem a utilização de
equipamentos com grandes ampliações; e a visão
microscópica, quando os
corpos só podem ser vistos com o uso do microscópio, exigindo grandes
ampliações.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 79
Microscopia
Microscopia é a análise realizada com o auxílio de um microscópio específico, usado
para a observação da estrutura dos metais nos laboratórios de metalurgia. Trata-se
de um microscópio com a luz refletiva. A capacidade de aumento chega até 1.000
vezes, possibilitando a observação de microconstituintes dos metais.
ipt
ipt
Os microscópios mais comuns, que estamos mais acostumados a ver, são de outro tipo:
os microscópios biológicos. Eles são muito utilizados pelos estudantes e profissionais
da área de biologia porque permitem verificar materiais orgânicos.
Ferro fundido em análise microscópica (aumento de 100 vezes).
Aço em análise microscópica (aumento de 100 vezes).
Ensaios não destrutivos (ENDs)
Os ensaios não destrutivos são aqueles em que os métodos aplicados para analisar os
materiais e componentes não prejudicam sua integridade; ou, como o nome o diz,
não destroem o corpo de prova. Ou seja, o corpo de prova suporta, sem alteração
física ou química, a detecção, localização, medição e avaliação de descontinuidades
(trincas, furos, dobras etc.), defeitos e outras imperfeições.
Existem vários métodos de ensaios não destrutivos, e sua escolha irá depender das
necessidades da avaliação. A seguir, são apresentados alguns dos ensaios não destrutivos mais encontrados na indústria metalúrgica:
• ensaio por líquidos penetrantes;
• ensaio por partículas magnéticas;
• ensaio por ultrassom; e
• ensaio por radiografia.
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Ensaio por líquidos penetrantes
O ensaio por líquidos penetrantes é o método usado para detectar descontinuidades
superficiais, tais como trincas, poros e dobras. Ele pode ser aplicado em todos os materiais
sólidos não porosos ou que tenham superfície muito grosseira. Este ensaio consiste em
aplicar um líquido colorido sobre a superfície do material/peça a ser ensaiada. Depois
de o líquido penetrar nas fissuras, o seu excesso é removido da peça e um outro líquido
branco, chamado de revelador, é aplicado. O contraste provocado por este líquido destaca
as fissuras. A função do auxiliar de laboratório neste tipo de ensaio é:
ivan carneiro
2. Aplicar o líquido penetrante conforme
indicação do técnico.
ivan carneiro
1. Realizar a limpeza no corpo de prova,
retirando toda graxa, tinta, oxidação,
enfim, deixando a superfície isenta de
qualquer impureza que impossibilite
a penetração do líquido nas fissuras.
4. Aplicar o líquido revelador conforme
orientação do técnico.
ivan carneiro
ivan carneiro
3.Remover o excesso após o tempo
determinado pelo fabricante.
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 81
ivan carneiro
Após a aplicação do líquido revelador, as descontinuidades superficiais poderão ser detectadas.
5. Limpeza do material/peça após análise realizada pelo
técnico.
Ensaio por partículas magnéticas
Você sabia?
Material ferromagnético
é aquele que, na presença de um campo magnético – área de influência
de cargas elétricas em
movimento e ímãs permanentes, que geram
atração magnética –, pode, facilmente, se tornar
um ímã. São ferromagnéticos os seguintes metais
e ligas: ferro, cobalto,
níquel e ligas formadas
por essas substâncias.
82
O ensaio por partículas magnéticas é utilizado para localizar descontinuidades superficiais e “sub-superficiais”,
ou seja, descontinuidades 3 mm abaixo da superfície, em
materiais ferromagnéticos. Pode ser aplicado tanto em
peças acabadas como em semiacabadas.
O ensaio por Partículas Magnéticas consiste em depositar pó de ferro (limalhas de ferro) sobre o material a ser
ensaiado. Em seguida, com a utilização de um eletroímã
(ímã que utiliza a corrente elétrica para criar um campo
magnético, podendo ser ligado ou desligado), é criado um
campo magnético. As partículas alinham-se conforme
orientação do campo. Onde houver descontinuidade, ou
seja, trincas interrompendo, essas partículas irão se afastar
formando o que é chamado de campo de fuga, revelando
a descontinuidade do material.
A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
N
S
Criação de campo magnético: onde há descontinuidade, as partículas formam um campo de fuga.
Para realizar este ensaio, o auxiliar de laboratório deverá fazer a preparação do material
a ser ensaiado antes e após a inspeção realizada pelo técnico. Abaixo, descrevemos
algumas atividades de responsabilidade do auxiliar.
1. Preparar a superfície do material removendo toda oxidação, graxa e sujeiras.
2.Separar as partículas magnéticas conforme orientação do técnico.
ivan carneiro
ivan carneiro
3. Realizar a limpeza final do material.
Ensaio por partículas magnéticas: com a utilização do eletroímã, as partículas (limalhas de ferro) formam o campo de fuga.
Ensaio por ultrassom
Até agora falamos de alguns ensaios que têm a capacidade de determinar descontinuidades superficiais e “sub-superficiais”. Para determinar descontinuidades internas,
existem outros ensaios, como: os ensaios radiológicos e ensaios por ultrassom. Dá
mesma maneira que utilizamos a radiografia e a ultrassonografia para exames do
corpo humano, esses são procedimentos aplicados nos metais.
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 83
ivan carneiro
Você sabia?
Ultrassom é um som emitido a uma frequência superior àquela que o ouvido
humano pode perceber,
isto é, 20.000 Hz (Hz é o
símbolo de hertz, a unidade de medida de frequência dos sons). Um exame
conhecido que utiliza a
técnica do ultrassom é a
ultrassonografia, que gera
imagens com base nessas
ondas sonoras de alta frequência e em seus ecos.
Os médicos recomendam
que esse exame seja feito,
por exemplo, quando as
mulheres estão grávidas.
Ele possibilita observar a
criança antes de nascer,
sem prejudicá-la.
Equipamento usado no ensaio por ultrassom: descontinuidades no material interrompem a
emissão de ondas.
O ensaio por ultrassom é realizado apenas por técnicos.
Ele consiste na emissão de ondas de alta frequência através
de um transdutor (cabeçote como aquele que mede a pressão) que tem a função de emitir e receber os sinais dessas
ondas. Quando a onda encontra alguma descontinuidade
no material, ela interrompe a propagação, retornando antes.
Ou seja, ela não cumpre todo o trajeto esperado e isso
proporciona a localização da descontinuidade.
As atividades de responsabilidade do auxiliar de laboratório neste ensaio são as mesmas do ensaio por partículas
magnéticas, ou seja, a preparação do material e equipamentos antes e após os ensaios. O mais importante, no
entanto, é estar sempre ao lado do técnico o auxiliando
e principalmente aprendendo.
As ondas batem e voltam permitindo a identificação de descontinuidades.
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Ensaio por radiografia
A radiografia é um método baseado nos diferentes modos
como a radiação que penetra a peça inspecionada pode
ser absorvida. As várias áreas de uma peça absorverão
quantidades distintas da radiação penetrante. Isso pode
acontecer por causa das diferenças de densidade, espessura
ou composição do material.
Essa absorção diferenciada da radiação será detectada
por meio de um filme ou de um tubo de imagem e será
medida por detectores eletrônicos. A variação na quantidade de radiação absorvida indicará, entre outras coisas, a
existência de uma falha interna ou um defeito no material.
Atividade 4
O bservação
de ensaios
Você sabia?
Existe também um exame
de radiografia (comumente chamado de exame de raios X) que ajuda
os médicos a identificarem (diagnosticarem)
muitas doenças. Esse tipo
de radiografia expõe uma
parte do corpo a uma pequena dose de radiação
ionizante e, com isso,
produz imagens do interior do organismo. O processo é indolor.
Junto com o monitor, você e seus colegas irão visitar um
laboratório metalúrgico. Lá, vocês terão a oportunidade de
observar vários testes e ensaios sendo realizados. Aproveite
também para conversar com auxiliares sobre o trabalho
que realizam.
Ao final, escreva um texto individual sobre o que você
observou. Não se esqueça de indicar qual é o teste mais
comum realizado e o que mais lhe chamou a atenção.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 85
Unidade 7
Segurança e prevenção
de acidentes
A todo o momento, passamos por situações de risco: podemos
pisar num buraco e levar um tombo na calçada, ou ser atropelados
por um motorista que atravessa um sinal vermelho, por exemplo.
Se todos os pedestres, ciclistas, condutores de carros, ônibus,
motos etc. observarem as regras de trânsito, o risco de acidente
será bem menor, não é mesmo? Porém, se ninguém tomar conhecimento da sinalização, esse risco se torna maior.
No trabalho, os riscos de acidentes também estão presentes em
maior ou menor grau, dependendo da atividade que iremos fazer.
Por isso, é fundamental que se faça uma análise dos riscos que
ela oferece.
Usar equipamentos de proteção individual (EPIs) e verificar se
todos os alarmes de segurança estão funcionando adequadamente
também são passos essenciais para um trabalho mais seguro.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 87
A prevenção de acidentes no
laboratório metalúrgico
Vamos ver agora alguns dos riscos a que
você, como auxiliar de um laboratório
metalúrgico, estará exposto no seu trabalho cotidiano.
A variedade de perigos existentes nos laboratórios é muito ampla, em razão da
presença de muitas substâncias químicas
que podem causar danos à saúde. Algumas dessas substâncias são letais (podem
matar), tóxicas (podem intoxicar), corrosivas (podem causar corrosão), inflamáveis (podem pegar fogo) etc. Há também
equipamentos que, por exemplo, apresentam alteração de temperatura, emitem
radiação térmica e ionizante, projetam
partículas, apresentam a possibilidade de
prensamento etc.
Enfim, são muitos os riscos e é preciso
ter sempre em mente a importância de
diminuir as possibilidades de acidente.
A responsabilidade pela garantia de segurança nos locais de trabalho cabe, em
primeiro lugar, à empresa e aos empregadores. Há ainda as CIPAs (Comissões Internas de Prevenção de Acidentes) que cuidam dessa questão nas empresas. Mas cada
trabalhador também deve ter sua atenção voltada para essa questão.
Assim, é importante estar atento a três áreas:
• local de trabalho;
• equipamentos; e
• pessoas.
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A rco O cupacio nal M e ta l u r g i a A u x ilia r d e L a b o ra t ó ri o M et a l ú rg i co 2
O local de trabalho
Como já vimos, a realização dos ensaios acontece em
laboratórios e, desde o processo de obtenção da amostra/
corpo de prova até o registro dos resultados em relatório,
os profissionais que lá trabalham estão sujeitos a vários
tipos de riscos de acidente.
Por isso, assim como os profissionais devem observar
procedimentos que minimizem esses riscos, os laboratórios
devem ter equipamentos de proteção coletiva (EPCs) e
seguir procedimentos que zelem pela segurança.
DICA
Toda empresa com mais de 20
empregados deve ter uma CIPA,
formada por trabalhadores eleitos
pelos colegas. Você pode se
aprofundar no assunto
consultando a unidade “Saúde e
segurança no trabalho”, no
Caderno do Trabalhador 5 –
Conteúdos Gerais.
Veja alguns deles:
ivan carneiro
• Possuir extintores de incêndio identificados com placas
informativas.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 89
ivan carneiro
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• Ter rotas de fuga sinalizadas, de modo a minimizar as consequências no caso de
incêndio ou explosões.
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• Possuir chuveiro de segurança e lavadores de olhos, ambos com ficha de teste de
verificação semanal de funcionamento adequado.
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ivan carneiro
• Manter as substâncias inflamáveis e tóxicas devidamente
identificadas e guardá-las em locais fechados a chave.
Os equipamentos
Uma das preocupações básicas que todos devem ter
é com as instruções do fabricante nos momentos de
instalação ou operação de máquinas e equipamentos
para a preparação de corpos de provas. O manual de
instruções que acompanha as máquinas e equipamentos
deve sempre ser seguido.
O aterramento elétrico também merece atenção especial, pois sua função é, justamente, proteger o usuário
dos equipamentos das descargas atmosféricas. Embora
importantes, as normas e procedimentos relacionados a
esse procedimento costumam gerar dúvidas.
Se for o caso, a CIPA deve ser alertada para verificar se
os aterramentos elétricos das máquinas e equipamentos
foram realizados corretamente, pois o desconhecimento
dessas técnicas pode ocasionar a queima do equipamento
ou, pior, um choque elétrico no operador. Enfim, o aterramento elétrico eficiente constitui uma proteção tanto
para o equipamento quanto para quem o manuseia.
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Você já sabe que o aterramento elétrico merece a sua
atenção. Resta saber que ele
não tem esse nome à toa. Se
você ouvir que algum aparelho está aterrado eletricamente, não duvide: significa que
um dos fios de seu cabo de
ligação está ligado à terra (fio
terra). A finalidade desse fio
é, justamente, deixar passar
a corrente elétrica para o solo.
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As pessoas
Para prevenir acidentes, todos os profissionais que trabalham nos laboratórios de
metalurgia devem utilizar EPIs adequados.
Mas... quais são eles?
protetor
auricular
óculos de
proteção
guarda-pó
de algodão
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luvas
resistentes
sapatos
de couro
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• Guarda-pó de algodão.
• Óculos de proteção para evitar que poeira, fagulhas ou reagentes químicos entrem
em contato com os olhos. Caso isso ocorra, deve-se lavar os olhos com muita água
no lavador de olhos e, logo em seguida, procurar um médico (na empresa ou fora
dela), além de um membro da CIPA para acompanhar a ocorrência.
• Protetor auricular para minimizar a agressão que ruídos intensos podem causar aos
ouvidos. O anexo 1 da Norma Regulamentadora nº 15 do Ministério do Trabalho
e Emprego (MTE), que dispõe sobre atividades e operações insalubres, estabelece
os limites máximos de ruído a que os profissionais podem ficar expostos, e por
quanto tempo em sua jornada diária. Você pode consultar esses dados no site:
http://portal.mte.gov.br.
A Norma Regulamentadora nº 7, igualmente do MTE, que trata do controle médico de saúde ocupacional, exige exames médicos periódicos para quem trabalha
em condições insalubres. O texto integral dessa norma também pode ser lido no
site do ministério.
• Luvas resistentes, adequadas ao produto que está sendo manipulado.
• Sapatos de couro.
Além de utilizar os equipamentos de proteção necessários, o auxiliar de laboratório (assim
como todos os que trabalham no local) devem tomar mais alguns cuidados. Confira.
ivan carneiro
• Usar a capela para a manipulação de reagentes que emitem vapores ácidos ou tóxicos.
Você sabia?
Capela é um compartimento equipado com sistema de exaustão e janelas reguláveis onde são
realizadas reações que
liberam vapores ácidos ou
tóxicos.
Capela: espaço com sistema de exaustão e janelas reguláveis.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 93
ivan carneiro
• Não jogar sobras de reagentes e resíduos de solventes
em pias. Caso contrário, você pode estar contaminando
o meio ambiente! Os resíduos devem ser guardados
em recipientes apropriados, identificados e entregues
a empresas recicladoras que poderão reutilizá-los após
tratamentos ou incinerá-los.
Você sabia?
ivan carneiro
Descarte correto: resíduos guardados em recipientes próprios.
Foi a partir da década de
1970 que a preservação do
meio ambiente passou a
ser uma das grandes preocupações mundiais. De lá
para cá, o conjunto de técnicas que busca reprocessar substâncias jogadas no
lixo para que elas se tornem novamente úteis passou a ser não apenas economicamente viável, mas
também lucrativa para
uma cadeia de produção
que vai desde os catadores
de lixo até as empresas
transformadoras.
Reagente despejado na pia: perigo de contaminação ambiental.
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• Não pipetar líquidos com a boca.
ivan carneiro
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A pipeta é um tubo de vidro com uma escala, que é utilizada para medir volumes
(líquidos). Veja a foto abaixo. Além de medir, ela é usada para fazer a transferência
de volumes com exatidão. Mas esse procedimento não deve ser feito com a boca!
Forma certa (à esquerda) e equivocada (à direita) de pipetar: o procedimento não deve ser feito com a boca.
• Trabalhar no laboratório sempre com a orientação e presença de um técnico
responsável.
• Desligar os equipamentos após sua utilização.
A nálise
Atividade 1
de risco da tarefa
Suponha que, para realizar uma tarefa de metalografia, você precisará coletar a
amostra, cortá-la e embuti-la, lixá-la, poli-la e usar um reagente químico nela. Levante
os possíveis riscos de acidentes na realização dessas atividades (use o espaço a seguir
para suas anotações) e discuta com os colegas sobre como evitá-los.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 95
Lembre-se: o uso de equipamentos de segurança previne, mas nem sempre impede
a ocorrência de acidentes.
E quipamentos
Atividade 2
de proteção individual
Uma vez realizada a análise de riscos relacionados às atividades previstas no exercício
anterior, especifique quais EPIs devem usados nesse trabalho.
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Unidade 8
Qualidade e
produtividade
A qualidade
Qualidade é uma característica difícil de ser definida. Para você,
esse conceito pode ser diferente daquele usado pelo seu colega do
lado. E, pode ser difícil vocês chegarem a uma mesma opinião.
De qualquer forma, vamos buscar entender o que qualidade
significa no dia a dia de um auxiliar de laboratório metalúrgico.
A ideia de qualidade para os profissionais que atuam em um laboratório está relacionada à necessidade de o produto atender ao que
a indústria metalúrgica (ou a indústria de outros produtos) requer
dele. Assim, a qualidade compreende um conjunto de requisitos
e características com vistas a satisfazer certas necessidades.
Se nos lembrarmos do Caderno 1, veremos a palavra qualidade
e, mais especificadamente, o termo “controle de qualidade”,
presente em toda a história do trabalho e da metalurgia. Você
se lembra das oficinas artesanais, nas quais eram feitos os testes
e ensaios que serviam para verificar se os produtos estavam
bons para o uso?
Esses testes aconteciam em um local que, nos termos de hoje,
chamaríamos de laboratório metalúrgico. Os artesãos e negociantes do século 13 (XIII) trabalhavam em contato direto com
os compradores. E seu retorno em relação à qualidade dos produtos que fabricavam era, provavelmente, imediato. Os produtos
defeituosos eram jogados fora.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 97
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Com a divisão do trabalho por especialização e as mudanças ocorridas na forma
de produção no capitalismo, não foi só
o dia a dia do profissional de metalurgia
que mudou bastante. O mesmo se deu
com o controle de qualidade.
Novos desafios seriam colocados àqueles
que fabricavam e testavam os produtos
fabricados com metal. Agora, para garantir a qualidade, era necessário especializar-se na verificação da existência
de defeitos no produto.
Ou seja, o que era uma das etapas, entre tantas pelas quais o artesão passava,
tornou-se, a partir da Revolução Industrial, incumbência de um profissional
especialista. Essa pessoa era uma espécie
de laboratorista ou auxiliar de laboratório metalúrgico, profissional que pode
ser, hoje, considerado responsável por
garantir a qualidade do que é produzido
nesse ramo da indústria.
Artesão medieval: responsável pelo controle de qualidade.
A produtividade
Produtividade é um conceito que interessa aos empresários – aqueles que detém e
controlam os meios de produção e lucram com o capitalismo. Isso porque significa
a associação de três coisas:
• aumento da produção de bens ou produtos elaborados;
• manutenção ou melhoria dos níveis de qualidade; e
• manutenção (ou melhor, não expansão) do número de trabalhadores e dos recursos
usados na fabricação desses bens ou produtos.
Ou seja, a produtividade é alcançada quando se consegue fazer crescer o volume
de produtos sem aumentar o quadro de empregados, sem aumentar os gastos e sem
descuidar da qualidade.
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Se há um aumento da produção e o capitalista mantém os mesmos gastos (mesmo
número de funcionários e a mesma folha salarial), é fácil perceber que há um aumento
de seu lucro, não?
Uma das formas de obter aumento da produtividade é a institucionalização da distribuição de lucros entre funcionários. Ou seja, empresas dividem com os empregados
(de tempos em tempos) os lucros resultantes de ganhos de produtividade. Essa é uma
forma de motivar os trabalhadores para que os empresários aumentem seus lucros.
Corbis/Corbis (RF)/Latinstock
Outra forma de elevar a produtividade é chamar os trabalhadores para opinar sobre
como melhorar processos e/ou participar de cursos de capacitação. Fazer cursos e
discutir processos podem ser experiências importantes para você e também podem
ajudá-lo a progredir na carreira.
Ouvir a opinião dos trabalhadores é uma maneira de aumentar a produtividade.
Quando chega aos laboratórios metalúrgicos o pedido para que algum ensaio
seja feito, esse pedido pode vir de diferentes áreas: da área de manutenção
de máquinas da empresa, por exemplo; de um determinado departamento
que necessita dos resultados dos ensaios de um material específico; ou
mesmo do próprio sistema de registro dos resultados de ensaios do laboratório da empresa (local onde ficam todos os resultados dos testes realizados).
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 99
Quaisquer que sejam os solicitantes, todos esperam que o trabalho seja feito com
responsabilidade e que haja preocupação com a sua qualidade. Só assim, terão garantia
de que os produtos fabricados, tendo como base aqueles ensaios, não irão apresentar
falhas no futuro.
Essa preocupação com a qualidade também responde às expectativas e às exigências
das pessoas que irão, posteriormente, comprar e fazer uso daqueles produtos. E tais
exigências foram crescendo com a evolução tecnológica e com a possibilidade de os
consumidores compararem produtos de origens e fabricantes diferentes, mais comum
nos dias de hoje.
O auxiliar de laboratório metalúrgico e a qualidade
A ocupação de auxiliar de laboratório metalúrgico estará sempre ligada ao conceito
de qualidade. Garanti-la é, em última instância, objetivo do seu trabalho e de todos
os que atuam em um laboratório metalúrgico. Afinal, os ensaios não servem, justamente, para que se venha a produzir bens melhores?
Existem alguns passos importantes que
impactam na obtenção de qualidade e,
por vezes, também na segurança dos trabalhadores. Por isso, é bom estar atento
a eles no dia a dia:
• manter a atenção no momento de coletar
as amostras e de preparar os corpos de
prova;
• realizar os ensaios e todos os procedimentos conforme indicado nas normas;
• conferir os resultados dos ensaios para
verificar se não há erros, checando se
estão de acordo com a solicitação de
quem os pediu;
• buscar sempre cumprir os prazo combinados; e
• ter em mente que o teste que você realiza podem servir para verificar a qualidade de uma matéria-prima fornecida.
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Atividade 1
Em uma empresa que produz brinquedos, a previsão é triplicar a produção de carrinhos no final do ano. Para que os carrinhos sejam colocados no mercado com a
devida segurança, as peças que os compõem não podem se soltar facilmente. Por
isso, a empresa contratou os serviços do laboratório em que você irá trabalhar para
realizar os testes, garantindo, assim, a segurança das crianças. Como o laboratório
não deverá contratar mais empregados e, ao mesmo tempo, o número de ensaios
deverá ser triplicado, quais as soluções possíveis para atender o cliente?
Reúna-se em grupos, discuta e relacione todas as possibilidades, inclusive as relativas
à saúde e à segurança.
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Unidade 9
Ingresso no mercado de
trabalho
Agora que você já conhece as bases da ocupação de auxiliar
de laboratório metalúrgico, chegou a hora de se preparar para
buscar seu emprego.
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Atualmente, o mercado de trabalho está bastante promissor. Na primeira década do século 21 (XXI) – isto é, de
2001 a 2010 –, o Produto Interno Bruto (PIB) brasileiro
aumentou, em média, 2,2% por ano. A indústria foi responsável por aproximadamente 29% desse crescimento.
Você sabia?
O Produto Interno Bruto
é a soma de toda a riqueza produzida em um país.
DICA
É muito importante que você não
pare de pesquisar sobre o seu
mercado de trabalho. Instituições
como o SEADE (Fundação
Sistema Estadual de Análise de
Dados) e o IBGE (Instituto
Brasileiro de Geografia e
Estatística) podem auxiliá-lo nessa
tarefa. Acesse os sites: http://
www.seade.gov.br e www.ibge.
gov.br e neles você encontrará
pesquisas que irão ajudá-lo na
hora de escolher o melhor
caminho para a sua carreira.
No início de 2011, o IBGE divulgou uma pesquisa segundo
a qual o emprego industrial cresceu em 13 de 14 regiões
estudadas (“IBGE: emprego industrial cresce em 13 de
14 regiões”, O Estado de S. Paulo, 08 de abril de 2011). A
Pesquisa Industrial Mensal de Emprego e Salário (Pimes)
apontou, portanto, que a quantidade de trabalhadores na
indústria teve crescimento em 13 dos 14 locais pesquisados.
Neste cenário animador está a indústria metalúrgica.
Outro importante aspecto desse mercado de trabalho é a
diversidade de oportunidades. Como auxiliar de laboratório metalúrgico, você será solicitado não só nas indústrias,
mas também em outros setores, como o de ensino e pesquisa. Até mesmo os laboratórios prestadores de serviço
contratam profissionais para executar essa função.
Observe o gráfico abaixo. Ele mostra como a indústria da
transformação – que é apenas um dos componentes do
ramo metalúrgico – responde por uma fatia significativa
da ocupação dos trabalhadores.
Emprego mais aquecido
Geração de vagas formais em janeiro
Saldo em janeiro 2011
Total: 152.091
100.000
73.231
80.000
53.207
60.000
33.358
40.000
20.000
0
8.324
1.572
1.571
−1.042
−20.000
−18.130
−40.000
Extrativa
mineral
Indústria de
transformação
Serviços industriais
de utilidade pública
Construção
civil
Comércio
Serviços
Administração
pública
Agropecuária
Fonte: http://static.valoronline.com.br/sites/default/files/imagecache/
media_library_bigimage//gn/11/02/arte25bra-101-emrpego-a3.jpg
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Esses números se refletem em oportunidades de trabalho
para muitas ocupações na indústria e, portanto, significam
boas novas para quem está em início de carreira.
Mas a inserção no mercado de trabalho tem relação com
vários fatores. O crescimento da economia é um deles. No
entanto, escolaridade formal, cursos de qualificação e experiência também interferem, abrindo ou fechando portas.
Há, ainda, ações que podem ajudá-lo: inscrever-se no
sistema de intermediação do Governo do Estado de São
Paulo – Programa Emprega SP, preparar-se para uma
entrevista de emprego, organizar os seus conhecimentos
e saberes na forma de um currículo, procurar dicas de
locais com amigos e vizinhos. As relações pessoais, em
geral, são importantes no momento de arrumar trabalho.
Fazer um currículo pessoal, no qual constem os seus conhecimentos, saberes, experiências, é uma forma de você
se apresentar ao mercado de trabalho.
Você sabia?
A expressão curriculum
vitae é de origem latina
e significa “currículo da
vida”, um documento no
qual constam seus principais dados pessoais,
sua escolaridade, seu histórico profissional e saberes informais. Suas
expectativas e seus desejos em relação a uma colocação no mercado de
trabalho também podem
ser incluídas.
Atualmente, existem locais na internet que auxiliam os
trabalhadores a formularem seus currículos. Há inclusive alguns bancos de dados especializados, nos quais o
candidato pode elaborar seu currículo para determinada
empresa ou para certa função. Da mesma forma, existe
uma tendência, principalmente nas grandes indústrias,
de criar seu próprio banco de currículos, guardando informações sobre trabalhadores para futuras contratações.
As atividades, ao final desta unidade, poderão ajudá-lo a
montar seu currículo.
Salário
A remuneração é uma das principais preocupações no
momento de definir o tipo de ocupação ou emprego que
buscamos. Uma das primeiras perguntas que nos fazemos
é: “qual vai ser o meu salário?”. Considere essa informação
no momento de decidir se o emprego lhe interessa ou não.
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A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 105
Atividade 1
D epoimento
Phillipy Vinicius Giareto
Auxiliar de Laboratório
Há quatro anos eu passei em um concurso para a vaga de auxiliar
de laboratório no Instituto de Pesquisas Tecnológicas, o IPT. Hoje,
sou funcionário do estado de São Paulo e, todos os dias, trabalho
como se estivesse em uma escola. Aqui, convivo com pesquisadores que são doutores em suas áreas, então, a sensação é a de estar
em constante aprendizado. Muitas vezes, preciso parar o serviço
para pesquisar e ler. Mas não me importo! A minha maior meta é
sempre estar aprendendo.
Nós, que trabalhamos em um departamento de pesquisa, não
estamos acostumados com a rotina. A pesquisa abrange todas as
áreas da metalurgia e o auxiliar, por isso, precisa saber trabalhar
em todos os setores. Nessa profissão, a única certeza é a de que,
a cada ensaio, temos a oportunidade de conhecer as novidades da
indústria. Os produtos que entram no mercado, antes passaram
por nós. Os auxiliares de laboratório metalúrgico pegam o projeto
do zero, têm a oportunidade de “ver o filho nascer”.
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ivan carneiro
Leia o depoimento a seguir e discuta com seus colegas e o monitor como alguns
auxiliares de laboratório ingressaram no mercado de trabalho.
ivan carneiro
Alzira Corrêa
Técnica de Laboratório
Quando fiz o curso técnico de metalurgia, em 1977, eu era a única
menina da sala. Hoje, já percebo que o mercado está aberto para
as laboratoristas. Consigo encontrar mais mulheres nessa profissão
e acho ótimo! As mulheres são muito cuidadosas e essa é uma
característica indispensável em um laboratório de metalurgia. Em
um departamento de pesquisa, por exemplo, a preparação cuidadosa de uma amostra é essencial para que bons resultados sejam
alcançados no relatório final.
O auxiliar de laboratório estará presente em todas as etapas de um
ensaio, o que lhe dará a oportunidade de um aprendizado constante. O mais importante é que, a todo momento, ele se lembre de
como o seu trabalho deve ser bem cuidado. Na hora do relatório,
ele não estará diretamente inserido, mas, muitas vezes, será convidado a dar a sua opinião.
Atividade 2
H istória
de vida
1. Para a busca do emprego, é necessário elaborar um documento com algumas
informações fundamentais sobre você: seu perfil, seus conhecimentos e o que você
pretende profissionalmente. Esse documento se chama currículo. No tema “Como
se preparar para o mercado de trabalho”, publicado no Caderno do Trabalhador 1
– Conteúdos Gerais, você encontra dicas preciosas para criar o seu. Depois de
consultar esses conteúdos, você e seus colegas vão exercitar a elaboração de seu
currículo com o auxílio do monitor.
2. Com base no que aprendeu neste curso, o que você considera necessário saber
para ser um auxiliar de laboratório metalúrgico? Procure organizar suas ideias
começando pelas frases abaixo:
a) Um laboratorista deve saber:
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
A rco O c u pac i on a l M e ta l u r g i a 107
b) Um laboratorista usa, em suas atividades:
c) Um laboratorista necessita cuidar de:
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d) Um laboratorista deve, também:
Das frases citadas na atividade anterior, procure destacar aquilo que você faz bem.
Tais informações poderão fazer parte do seu currículo.
Boa sorte!
A u x ilia r d e La bo r a t ó r io M e t a l ú rg i co 2
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Referências bibliográficas
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Destrutivos e Inspeção, 2009.
Barbosa, Eduardo Fernandes. Gerência da Qualidade Total na Educação.
Fundação Christiano Ottoni. UFMG. Belo Horizonte.
Callister Jr, W. D. Fundamentals of Materials Science and Engineering. 7th
ed. Nova York: John Wiley and Sons Inc, 2007.
Dieter, E. G. Metalurgia Mecânica. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1988.
Manual do Programa de Gestão da Qualidade do Hospital das Clínicas de São
Paulo. Ferramentas da Qualidade.
Metals Handbook – Metallography and Microstructures. ASM International,
v. 9, 1992.
Morejon, Monica. A.G. A Implantação do Processo de Qualidade ISO 9000
em Empresas Educacionais. Tese de Doutorado. São Paulo: Universidade de São
Paulo, 2005. p. 330.
Sites
American Society for Quality. <www.asq.org>. Acesso em: 3 abr. 2011.
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abr. 2011.
O ESTADO DE S. PAULO. “IBGE: emprego industrial cresce em 13 de 14 regiões”,
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Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas. Manual de Ferramentas da Qualidade. <www.sebrae.com.br>. Acesso em 3 abr. 2011.
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via rápida emprego
Metrologia
O dia a dia no laboratório metalúrgico: ensaios
mecânicos
O dia a dia no laboratório metalúrgico: outros ensaios
Segurança e prevenção de acidentes
Qualidade e produtividade
Ingresso no mercado de trabalho
www.viarapida.sp.gov.br