Generalidades sobre fabricação de peças metálicas Professor Thiago França O que é manufatura? É o processo de produção de bens de forma a satisfazer as necessidades humanas. É a aplicação de processos físicos e químicos para alterar algumas propriedades do material para a produção de partes ou produtos finais. pessoas Manufatura + Projeto ideias projeto energia energia especificação cheiro e ruído materiais MP investimento capital combustível manufatura resíduos produtos distribuição produtos fronteira do sistema mercado ambiente ao redor lixo pessoas fronteira do sistema ideias forma? capital processo? mercado material? especificação capital suprimento de material Como Fabricar? 1. Removendo material... 2. Redistribuindo material... 3. Unindo partes Como Fabricar? COMO FABRICAR REMOVENDO MATERIAL? Bloco de dimensões maiores que a peça final Retirar material “excedente” até se chegar na geometria e dimensões finais Como Fabricar? COMO FABRICAR REDISTRIBUINDO MATERIAL? Estado Estado líquido sólido Material com VOLUME parecido com o da peça final Moldar o material até se chegar na geometria e dimensões finais Como Fabricar? COMO FABRICAR UNINDO PARTES? Unindo Unindo subseções partículas Mais de uma parte onde cada uma delas possui volume menor que a peça final Faz-se a união das partes para se chegar na geometria e dimensões finais metalúrgicos MEC1901 – Processos de Fabricação Mecânica III MEC1601 – Processos de mecânicos Fabricação Mecânica I MEC1701 – Processos de Fabricação Mecânica II Processos de usinagem: 𝝈 > 𝝈𝒓𝒖𝒑𝒕𝒖𝒓𝒂 ◦ Nestes processos uma nova forma é gerada pela remoção de material excedente Fresamento Torneamento Retificação Processo de fabricação onde se obtêm a peça através da remoção de material de um bloco de maior dimensão Furação etc. Geralmente realizado no estado sólido mas pode também ser realizado no estado líquido (p. ex.: eletroerosão) Processos de soldagem: 𝒕 > 𝒕𝒇𝒖𝒔ã𝒐 ◦ Nestes processos uma nova forma é gerada pela união de diferentes partes ou subseções Este processo é realizado geralmente com fusão na região onde as subseções serão unidas Processos de formas primárias: ◦ Nestes processos o material inicialmente não tem forma definida, mas a obtém através do processo. metalurgia do pó 𝒕 < 𝒕𝒇𝒖𝒔ã𝒐 Processo de fabricação onde se obtêm a peça através da união de partículas Este processo é realizado geralmente com a moldagem do pó e posterior aquecimento abaixo do ponto de fusão da liga metálica fundição A moldagem é geralmente realizada vazando-se o metal líquido numa cavidade com geometria equivalente ao negativo da peça 𝒕 > 𝒕𝒇𝒖𝒔ã𝒐 Processo de fabricação onde se obtêm a peça através da moldagem de um metal no estado líquido Processos de conformação: 𝝈 < 𝝈𝒓𝒖𝒑𝒕𝒖𝒓𝒂 ◦ Nestes processos uma nova forma é gerada pela deformação plástica do material trefilação fios elétricos, cabos, clipes de papel, corda para instrumentos musicais, raio para rodas, etc. extrusão quadros de janelas e portas, trilhos para portas deslizantes, arames, tubos de várias seções transversais e formas geométricas estampagem lataria de automóveis, latas de refrigerante, portas de fogão e geladeira, etc. forjamento válvulas de motores, rodas de automóveis e trens, parafusos, etc. laminação chapa, perfis, trilhos, etc. Geometria: ◦ Restritos a diferentes tipos de forma Qualidade: ◦ Atingem diferentes níveis de tolerâncias, acabamentos e integridade superficial, etc. Produtividade: ◦ Possuem diferentes tempos de ciclo (cycle-time), troca de ferramenta (set-up), etc. Fatores ambientais: ◦ Quantidade de recurso material e energia consumida ◦ Quantidade de resíduo gerado (poluição) Fatores humanos: ◦ Segurança, efeitos fisiológicos, psicológicos População Mundial Consumo Energético Água Petróleo Livro escrito em 1972 que modelou as consequências do crescimento rápido da população mundial considerando os recursos naturais limitados, comissionado pelo Clube de Roma. Os autores fizeram uma simulação computacional para prever as consequências da interação entre os sistemas do planeta Terra com os sistemas humanos. Cinco variáveis foram examinadas no modelo original: 1. População mundial; 2. Industrialização; 3. Poluição; 4. Produção de alimentos; e 5. Esgotamento de recursos. Em 2008 Graham Turner da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) na Austrália, publicou um artigo intitulado "Uma comparação de 'Os Limites do Crescimento' com trinta anos de realidade". Nele examinou os últimos trinta anos de realidade com as previsões feitas em 1972 e descobriu que mudanças na industrialização, produção de alimentos e poluição estão todas coerentes com as previsões do livro de um colapso econômico e social no século 21. 2014 2025 Meadows,1991 Departamento de energia-EUA em www.doe.gov (set 1997)