1. Materiais 1
Tiago Cruz
tiagoitajai@gmail.com

2. Pintura: mecanizada com tratamento térmico (apropriada para
ambiente interno) e pintura de poliuretano resinado (para ambiente
externo). Atualmente também emprega-se a tinta de resina
fluoretizada, que resiste ao tempo acima de 20 anos.
Impressão em Silk-screen: permite a pintura em várias
cores sem ter que escolher o material de base.
Tratamentos
superficiais

3. Etching: gravação de chapas metálicas com produtos químicos.
Pode-se usar ou não tintas sobre a gravação.
Blast (jateamento): jateamento de alta pressão, utiliza
partículas de alumina processada à quente. Obtém texturas com
desenhos irregulares.
Cromalim: semelhante ao off-set, emprega cores distintas para
impressão (azul, vermelho, amarelo e preto), obtendo figuras
coloridas. Usa na composição resinas de policarbonato e resinas
acrílicas.
Tratamentos
superficiais

4. Tratamentos térmicos

5. É um ciclo de aquecimento e resfriamento
realizado nos metais com o objetivo de alterar as
suas propriedades físicas e mecânicas, sem
mudar a forma do produto. O tratamento térmico
às vezes acontece inadvertidamente, como
“efeito colateral” de um processo de fabricação que
cause aquecimento ou resfriamento no metal,
como nos casos de soldagem e de forjamento
Tratamentos térmicos

6. O tratamento térmico é normalmente associado
com o aumento da resistência do material, mas
também pode ser usado para melhorar a
usinabilidade, a conformabilidade e restaurar
a ductilidade depois de uma operação a frio
É uma operação que pode auxiliar outros
processos de manufatura e/ou melhorar o
desempenho de produtos, alterando outras
características desejáveis
Tratamentos térmicos

7. Os aços são especialmente adequados para o
tratamento térmico, uma vez que:
1. respondem satisfatoriamente aos
tratamentos, em termos das características
desejadas
2. seu uso comercial supera o de todos os demais
materiais
Tratamentos térmicos

8. Os aços são tratados para uma das finalidades:
Amolecimento (softening)
Endurecimento (hardening)
Tratamentos térmicos

9. É feito para redução da dureza, remoção de tensões residuais,
melhoria da tenacidade, restauração da ductilidade, redução do
tamanho do grão ou alteração das propriedades
eletromagnéticas do aço.
Restaurar a ductilidade ou remover as tensões residuais é uma
operação necessária quando uma grande quantidade de trabalho
a frio tenha sido executada (como laminação a frio ou
trefilação).
As principais formas de amolecimento do aço são: recozimento de
recristalização, recozimento pleno, recozimento de
esferoidização e normalização.
Amolecimento (softening)

10. É feito para aumentar a resistência mecânica, a resistência ao
desgaste e a resistência à fadiga
É fortemente dependente do teor de carbono do aço
A presença de elementos de liga possibilita o endurecimento de
peças de grandes dimensões, o que não seria possível quando do
uso de aços comuns ao carbono.
Os tratamentos de endurecimento do aço são têmpera,
austêmpera e martêmpera.
Para aumentar a resistência ao desgaste é suficiente a
realização de um endurecimento superficial, que também leva
ao aumento da resistência a fadiga
Endurecimento (hardening)

11. Vídeo

12. Metais Não Ferrosos

13. Metais Não Ferrosos

14. Metais em que não haja ferro
ou em que o ferro está presente
em pequenas quantidades,
como elemento de liga
Metais Não Ferrosos

15. Cobre
cobre comercial, latões, bronzes e cobre-
níquel
Alumínio
Níquel
Magnésio
Chumbo
Titânio
... e ligas
Principais Elementos

16. São mais caros
Maior resistência à corrosão
Menor resistência mecânica
Pior resistência a temperaturas
elevadas
Melhor resistência em baixas
temperaturas
Comparação com o Aço

17. Funções práticas que evitem a corrosão
e a não contaminação pelo produto
da corrosão, como em situações
extremas de temperaturas baixas e altas
Principais Utilizações

18. Provavelmente foi o primeiro metal que o homem
extraiu da natureza, o que deu início à Idade do Bronze
Depois da prata, é o melhor condutor de eletricidade
(material padrão para condutores elétricos) e calor
Dúctil e maleável
Possui boa resistência à corrosão
É um material escasso, sendo que há apenas 0,007% de
cobre na superfície terrestre, o que o torna
relativamente caro
Seus usos vêm sendo substituídos pelo alumínio.
Cobre

19. É facilmente soldável e pode ser usinado e laminado
e trabalhado a quente ou a frio para a produção de
tubos, fios, chapas, etc.
Pode ter seu comportamento mecânico corrigido através
de tratamentos térmicos
A união cobre aço carbono causa uma intensa
corrosão galvânica na presença de meios eletrolíticos
Não se oxida, mas em contato com ambientes úmidos
ele se recobre com uma camada esverdeada (azinhavre),
que impede a oxidação do cobre, mas é prejudicial à saúde
Cobre

20. Apresenta pelo menos 95% de cobre
Tem sua resistência mecânica diminuída em
temperaturas elevadas, permitem-se o uso do cobre
comercial até a temperatura de 200OC
Excelente resistência à corrosão atmosférica úmida e
poluída, e também às águas salobras e salgada
Baixa resistência a corrosão em meios ácidos
oxidantes fortes
Cobre Comercial

21. Latões (cobre + zinco): ASTM 210, ASTM 260, ASTM 360 - objetos decorativos
(medalhas), cartuchos de armas, radiadores
Latões especiais: ASTM 314, ASTM 353, ASTM 687 - Componentes mecânicos e
elétricos, porcas, parafusos, rebites
Latões para fundição: ABNT 11, ABNT 13, ABNT 17 - válvulas de baixa pressão,
registros, flanges, engrenagens
Bronzes (cobre + estanho): ASTM 505, ASTM 510, ASTM 524 - Molas condutoras, tubos
flexíveis, rebites, varetas de solda;
Ligas cupro-níquel (Cu + Ni): ASTM 704 - construções navais, tubos condutores de
água no mar
Ligas cobre – níquel – zinco: Alpacas - objetos de cutelaria e decorativos,
aparelhos ópticos e de fotografia
Ligas cobre – alumínio: trocadores de calor, recipientes, revestimentos protetores
Ligas de Cobre

22. Liga de cobre com até 40% de zinco e pequenas
concentrações de outros elementos (ex: chumbo e
alumínio)
O aumento da quantidade de zinco diminui o custo do
material e também diminui a resistência à corrosão
Possui pequena resistência mecânica
É dúctil e maleável;
É pior condutor de calor e eletricidade do que o cobre
É resistente a ação da água e do ar;
É mais fácil de trabalhar do que o cobre
Latão

23. Para trabalhos a frio: 80 a 90% de cobre e o restante de
zinco
Para prensagem e estiragem: 67 a 72% de cobre e o
resto de zinco;
Para usinagem: 60 a 63% de cobre e o resto de zinco
(latão flexível);
Para usinagem pesada: 58% de cobre, 2% de chumbo e
o resto de zinco
Tipos de Latão

24. Liga de cobre e estanho criada com o intuito de
melhorar a resistência à temperatura e a mecânica
Pode ser utilizados entre -200OC a 370OC
Possui resistência similar a do cobre comercial
Está sujeitos a corrosão sob tensão em presença de
amônia, aminas, sais amoniacais e mercúrio
Tem uma notável propriedade de resistência ao atrito
Ótimo material para moldagem; não é maleável, nem dúctil
Oxida-se pouco, tanto mais duro quanto
maior for a quantidade de estanho.
Bronze

25. Bronze Ordinário: 90 a 94% de cobre e o resto de estanho;
Bronze de sino: 77 a 80% de cobre e o resto de estanho;
Bronze fosforoso: 90,4% de cobre, 8,9% de estanho e 0,7% de
fósforo. Tem excelente qualidades anti-fricção, é mais duro e
resistente do que o bronze ordinário e resiste bem a ação de ácidos;
Bronze de alumínio: 85 a 95% de cobre e o resto de alumínio. É
duro e resistente;
Bronze de manganês: bronze com cerca de 6% de manganês.
Resistente e com boas condições de alongamento;
Bronze de chumbo: com adição de 8 a 18% de chumbo. Possui
grande plasticidade e resistência a ácidos.
Tipos de Bronze

26. Níquel e cobre possuem tamanhos atômicos
próximos, assim a liga cobre níquel formam soluções
sólidas substitucionais praticamente em qualquer
proporção
Possui melhor resistência à corrosão e à
temperaturas elevadas, mas também eleva o preço
Sua resistência mecânica é semelhante a do bronze e
sua resistência à corrosão é semelhante a do cobre
comercial
Cobre-níquel

27. Utensílios de cozinha: tachos ciganos, panelas, bacias,
talheres...
Condutores elétricos: cabos de alta e baixa tensão,
conectores, contatos elétricos em geral, fabricação de
motores...
Equipamentos: aquecedores solares, condutores de calor,
tubulações de água...
Aplicações Cobre

28. O alumínio puro (tem 99% ou mais) apresenta
propriedades mecânicas muito pobres: baixa dureza,
baixos limites de escoamento e baixa resistência à tração
Sua maior utilização industrial é na forma de ligas e a
mais utilizada é a duraluminio (ABNT 2017)
É leve, possui peso específico de 2,7 g/cm3 (35% do
peso do aço);
Resiste à corrosão
É bom condutor de calor e de eletricidade
Reflete a luz
Alumínio

29. Possui coloração agradável
Tem baixo ponto de fusão ( 6580C)
Possui boa resistência a ácidos mas não tem
resistência a álcalis, que atacam a camada de óxido de
alumínio (que protege o material superficialmente)
É facilmente moldável e permite todo o tipo de
processo de fabricação, podendo ser laminado, forjado,
prensado, repuxado, dobrado, serrado, furado, torneado,
lixado, fundido e polido
Alumínio

30. Pode ser unido por todos os processo usuais como
soldagem, rebitagem, colagem e brasagem
Pode sofrer tratamentos superficiais, e ser
envernizado, esmaltado e anodizado, que é o mais usual
(anodização) e dá ao material uma camada protetora
contra a corrosão, dura e integrada ao material, permitindo
colori-lo permanentemente
Alumínio

31. ASTM 1050: indicada para equipamentos para indústrias
químicas, alimentícias e de bebidas. Produto temperado,
tem tensão admissível de tração igual a 14 kg/mm2.
ASTM 1350: para condutores elétricos.
ASTM 1200: para equipamentos de indústrias em geral. É
mais resistente do que o 1050.
ASTM 2017 e ASTM 2024: para aplicações que exigem
elevada resistência mecânica, usinagens e forjamentos.
ASTM 4043 e ASTM 4047: para soldagens.
ASTM 5052: para aplicações expostas ao ar marítimo.
Classificação do Al

32. Meios de Transporte: Como elementos estruturais em
aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques,
blindagens...
Embalagens: Papel de alumínio, latas, TetraPak...
Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades...
Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas...
Aplicações Alumínio

33. É um material bastante versátil, capaz de formas ligas
com inúmeros outros metais, inclusive o aço
63% do níquel é utilizado no aço inoxidável
Apresenta excelente resistência a corrosão e
resistência mecânica em temperaturas elevadas e baixas
Não pode ser laminado, polido ou forjado facilmente,
apresentando certo caráter ferromagnético
Só pode ser utilizado como revestimento por
eletrodeposição
Níquel

34. O custo elevado das ligas de níquel fazem que estes
matérias sejam poucos usados a baixa temperatura, onde
se prefere usar materiais mais baratos como o alumínio
e os aços
É usado em ambientes corrosivos severos de cáusticos
As ligas de níquel custam de 20 a 100 vezes mais do
que o aço inoxidável, comparável ao custo do Titânio
Utilizado em aplicações especiais como turbinas de
aviões, caldeiras de vapor, turbocompressores, válvulas de
exaustão de motores, ferramentas para injeção, etc.
Níquel

35. Equipamentos: processamento de produtos de petróleo e
petroquímicos; equipamentos de tratamento térmico;
geradores de vapor, aquecedores de água e trocadores de
calor; válvulas, bombas, eixos, parafusos, hélices e
fixadores usados em construção naval; equipamentos de
controle de poluição; componentes de equipamentos
eletrônicos; componentes de turbinas a gás e de motores
aeronáuticos...
Aplicações Níquel

36. Possui baixa densidade, é muito leve (1/5 da
densidade do ferro)
Oxida-se com facilidade
Sua maior utilização é como elemento de liga do
alumínio e na fabricação de ferro fundido nodular
As ligas de magnésio podem ser fundidas ou conformadas
por laminação, forjamento ou extrusão
Possui alta resistência e dureza em baixas e altas
temperaturas
Tem elevada resistência à corrosão
Magnésio

37. Indústria: material refratário em fornos para a produção de
ferro e aço, metais não ferrosos, cristais e cimento...
Aplicação química: agricultura, indústrias químicas e de
construção...
Uso de bens de consumo: como elemento de liga com o
alumínio, recipientes de bebidas, componentes de
automóveis como aros de roda, maquinarias diversas...
Aplicações Magnésio

38. É pouco tenaz, porém dúctil e maleável
É bom condutor de eletricidade, embora não seja
magnético e mau condutor de calor
É resistente a água do mar e aos ácidos, mas é
fortemente atacado por substâncias básicas
Oxida-se com facilidade em contato com o ar
Possui alta densidade (massa específica de 11,34
kg/dm³)
Possui alta flexibilidade
Chumbo

39. Possui alto coeficiente de expansão térmica
Tem a facilidade de se fundir e formar ligas com outros
elementos
Tem baixo ponto de fusão (327 °C) e baixa dureza
É tóxico, ecologicamente danoso e, por isso, algumas
aplicações tradicionais foram reduzidas ou banidas
Não é mais usado em tubos para água, em soldas de baixo ponto de fusão, em
aditivos para gasolina. Tintas à base de chumbo estão em declínio.
Seu principal uso, cerca de 71% da produção mundial, é em
baterias para automóveis
Chumbo

40. Aplicações industriais: baterias elétricas para veículos
automóveis, pigmentos, forros para cabos, elemento de
construção civil, soldas suaves...
Bens de consumo: munições, manta protetora para os
aparelhos de raio-X, decoração...
Aplicações Chumbo

41. Tem alta resistência mecânica
Possui aproximadamente 55% da densidade do aço
Possui alta resistência a corrosão
O custo de sua obtenção é elevado
É muito resistente à corrosão da água do mar e
outras soluções de cloretos, aos hipocloritos e ao cloro
úmido e a resistência ao ácido nítrico
É considerado fisiologicamente inerte, então é ideal
para a fabricação de próteses humanas
Titânio

42. Indústria naval: equipamentos submarinos e de
dessalinização de água do mar
Indústria aeronáutica: pás da turbina dos turbofans,
turbojatos e turbo-hélice
Indústria bélica: mísseis e peças de artilharia;
Bens de consumo: próteses, jóias, equipamentos
esportivos...
Aplicações Titânio

43. Ligas de aço
1. Arcos que sustentam a
fuselagem
2. Junção asa-fuselagem
3. Arcos dos flaps
4. Sustentação das gôndolas
dos motores
Curiosidades

44. Ligas leves (Al, Ti, Mg)
5. Caixilho das vidraças da
cabine dos pilotos
6. Longarinas de sustentação
da cabine dos pilotos
7. Caixilho da porta
8. Revestimento dos tanques
de combustível
9. Estrutura do leme e dos
estabilizadores do leme
Curiosidades

45. Ligas leves em chapas
10. Nariz protetor do radar
11. Partes da fuselagem
12. Diafragma de separação
entre a fuselagem e o
cone da cauda
Ligas de titânio
13. Partes das gôndolas dos
motores
14. Saídas das descargas dos
motores
Curiosidades

46. Mais fortes que aço, novos metais são
moldáveis como plástico
“Vidros Metálicos”
Curiosidades

47. Vídeo

48. Processos

49. Trefilação

50. Trefilação

51. Trefilação

52. Laminação

53. Laminação

54. Repuxo

55. Extrusão

56. Extrusão

57. Forjamento

58. Forjamento

59. Estampagem

60. Corte

61. Dobra

62. Solda

63. Solda

64. Pintura Eletrostática

65. Processos

66. Ecologia

67. Reciclagem

68. Coleta

69. Prensagem

70. Fundição

71. Lingotamento

72. Laminação

73. Fabricação

74. Aumento do tempo de vida
Economia de energia
Redução da quantidade de material em aterros
Conservação dos recursos naturais
Participação e aumento de consciência ambiental
Redução da poluição atmosférica e dos recursos
hídricos
Diminuição dos impactos negativos da extração e
refinação dos minérios
Criação de emprego
Vantagens da Reciclagem