Eletric

1. Eletricidade

2. Índice
• Metais e não metais
• Ligas metálicas
• Condutividade elétrica dos metais
• Dobragem, quinagem, moldagem e estampagem de chapa
• Processos de fixação, aparafusamento, rebitagem e soldadura
• Tipos de soldadura

3. Metais
Metais é o nome dado a instrumentos musicais de sopro cujo método de
ativação é a vibração dos lábios. Na orquestra ficam dispostos atrás dos
"Sopros de Madeira", que possuem um timbre mais suave pelo que devem
estar à frente para não serem abafados pela intensidade do som dos metais.
A "Família" ou "Naipe" dos metais é essencialmente composta
por trompas, trompetes, trombones, tubas e eufónios. O material utilizado
na confeção desses instrumentos é tradicionalmente latão ou bronze,
contudo também podem ser produzidos a partir de outras ligas metálicas. Os
instrumentos de metal são basicamente longos tubos de comprimentos e
espessuras diferenciados para que possam emitir um som diferenciado ao
serem soprados. Numa das extremidades fica o bocal e na outra
a campânula. Os longos tubos são enrolados de modo a facilitar o
manuseamento do instrumento pelo músico.

4. Não metais
Os Não metais formam uma das três categorias de elementos químicos (as outras duas são os metais e
os metaloides). Este último quase obsoleto. Por isso alguns elementos que antes eram classificados como
metaloide, hoje alguns são classificados como ametais e outros como metais, segundo a classificação pelas
propriedades de ionização e de ligação química. Estas propriedades derivam do facto dos não-metais serem
altamente eletronegativos, isto é, de ganharem eletrões de valência de outros átomos mais facilmente do que
libertam os seus.
Os não-metais são, por ordem de número atômico:
Carbono (C)
Azoto ou Nitrogênio (N)
Oxigênio (O)
Fósforo (P)
Enxofre (S)

5. Ligas metálicas
Ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que contêm dois ou mais
elementos químicos sendo que pelo menos um deles é metal.
Ligas metálicas mais comuns no cotidiano:
Aço — constituído por Fe e C.
Aço inoxidável — constituído por Fe, C, Cr e Ni.
Ouro de Joias — constituído por Au (75 %), Ag e/ou Cobre (25 %) para o ouro 18K. O ouro
24K é ouro puro.
Amálgama dental (utilizada em obturação) — constituída por Hg, Ag e Sn.
Bronze — constituído por Cu e Sn.
Latão (utilizado em armas e torneiras) — constituído por Cu e Zn.
As ligas metálicas podem ser classificadas em basicamente dois tipos de ligas; ligas ferrosas
e ligas não ferrosas.

6. Condutividade elétrica dos metais

8. Dobragem, quinagem, moldagem e
estampagem de chapa

9. Quinagem refere-se ao processo de dobrar uma chapa por forma a que
adquira um novo formato, resultando numa peça com uma ou mais
arestas, reforçando assim a sua resistência. O processo de dobragem é
realizado por aplicar elevada pressão através duma máquina
usualmente conhecida por quinadeira, quinadora ou ainda dobradeira.
Visto que não é necessário aquecer a chapa, as peças resultantes
costumam ser designadas por enformados a frio.
Quinagem

10. Vantagens e desvantagens
É comum usar quinadeiras para dobrar ou moldar chapas
de aço galvanizado, fabricando perfis montantes ou outro tipo de
peças, tais como as destinadas a caleiras, capeamentos e muitos outros
destinos. Em relação a outros tipos de moldagem, as quinadeiras
possuem a vantagem de serem equipamentos mais baratos e não
necessitarem de uma enorme área para serem operadas. Assim, trata-
se de um equipamento bastante comum na indústria, sendo usado em
qualquer pequena empresa de serralharia. Também, a possibilidade de
formatos é maior do que no processo de perfilagem, sendo que cada
nova peça pode possuir um formato diferente da anterior.

11. No entanto, visto que as peças têm de ser manuseadas individualmente para serem
colocadas na quinadeira, este processo de dobragem é muito mais lento do que
a perfilagem. Outra desvantagem em relação às perfiladoras prende-se com a
excessiva pressão colocada na zona de impacto o que pode provocar o
adelgaçamento da chapa ou a redução da galvanização. Também, só é possível
dobrar uma peça com o comprimento máximo que a própria quinadeira possui.
Apesar de quinadeiras com três metros serem comuns, com seis já se tornam mais
difíceis de encontrar. Raríssimo é conseguir dobrar até doze metros de
comprimentos, o que usualmente implica o trabalho de duas máquinas
emparceiradas.
Nos primeiros passos do LSF em Portugal, a perfilaria usada nas estruturas foi toda
fabricada através do processo de quinagem. No entanto, com o interesse
despertado pelo LSF na indústria, já é possível encontrar quem perfile as secções e
espessuras adequadas. A Perfisa possui perfiladoras que permitem a dobragem de
todas as peças necessárias.

12. Estampagem
A estampagem é um dos processos de alteração de forma, através de
deformação plástica de chapa. Através da estampagem são obtidos
componentes não planificáveis, isto é, que não poderiam ser obtidos
por dobragens sucessivas, como acontece no caso da quinagem. Tal
significa que a estampagem impõe níveis de deformação plástica
maiores e menos localizados em relação à quinagem. As peças
estampadas sofrem deformações de expansão, tração e compressão,
dependendo da geometria da peça a obter. As peças mais comuns
que se podem obter por estampagem são por exemplo: painéis para
automóveis, recipientes em chapa, utensílios de cozinha, latas de
bebida, etc. As indústrias mais significativas em termos de
estampagem são a automóvel e a alimentar.

13. Classificação dos processos de estampagem
Os processos de estampagem podem ser divididos nos seguintes grupos, relativamente à geometria das peças
fabricadas:
Estampagem de peças cilíndricas
Estampagem de peças cónicas
Estampagem de peças retangulares
Estampagem de peças com geometria complexa
Os processos de estampagem poderão ser classificados relativamente à tecnologia empregue para deformar
plasticamente a chapa, no seguintes tipos:
Estampagem convencional em prensa
Estampagem por explosão
Estampagem por forças eletromagnéticas
Estampagem por ação de um fluido - Hydroforming
Estampagem com punções/matrizes deformáveis.

14. Mecanismo do processo
A estampagem consiste na deformação plástica de uma chapa,
através da ação de uma ferramenta, normalmente montada
numa prensa.

15. Processos de fixação, aparafusamento,
rebitagem e soldadura

16. Processos de fixação
Nos campos da histologia, patologia,
e biologia celular, a fixação é um
processo químico pelo qual tecidos
biológicos são preservados da
decomposição ou alteração
indesejada para fim de exame.
Fixação elimina com qualquer
reação bioquímica em andamento, e
pode também aumentar a
resistência mecânica ou a
estabilidade dos tecidos tratados.

17. A fixação é usualmente a primeira etapa em um processo multipasso
de preparação de uma amostra de material biológico para
a microscopia ou outras análises. Em muitas técnicas, tanto clássicas
como recentemente desenvolvidas, especialmente em diagnóstico
médico, um do objetivos principais da fixação é a coagulação o mais
completa possível dos albuminoides celulares. Entretanto, a escolha
de fixador e protocolo de fixação pode depender de passos de
processamento adicionais e análise final que são planejadas. Por
exemplo, a imuno-histoquímica utiliza anticorpos os quais ligam-se a
um alvo proteico específico. Fixação prolongada pode quimicamente
mascarar estes alvos e prevenir a ligação dos anticorpos. Nestes
casos, um método de "fixação rápida" usando formalina fria por
aproximadamente 24 horas é tipicamente usado.

18. Tipos de fixação
Perfusão
Fixação via fluxo sanguíneo. O fixador é injetado no coração com volume de
injeção que combina com o fluxo de saída cardíaca. O fixador espalha-se
através do corpo inteiro, e o tecido não morre até que esteja fixo. Isto tem a
vantagem de preservar perfeitamente a morfologia, mas as desvantagens
estão em que o ser vivos em questão morre e o custo é elevado (por causa do
volume de fixador necessário para organismos maiores).
Imersão
A amostra de tecido é imersa em fixador de volume no mínimo de 2/3 maiores
que volume do tecido a ser fixado. O fixador deve se difundir através do tecido
de maneira a fixar, tanto o tamanho e a densidade do tecido, como também o
tipo de fixador deve ser tomado em consideração. O uso de uma amostra
maior tornará o processo mais demorado para o fixador alcançar o tecido mais
profundo.

19. Processos de aparafusamento
• O parafuso é uma peça metálica ou feita de matéria dura (PVC, plástico, vidro, madeira, entre outros), em
formato cônico ou cilíndrico, sulcada em espiral ao longo de sua face externa e com a sua base superior adaptada a
diversas ferramentas de fixação (cabeça do parafuso), como chave de fenda ou demais modelos: Fenda cruzada
(Philips), Pozidriv, Torx, Allen, Robertson, Tri-Wing, Torq-Set e Spanner. Sua cabeça também pode ser quadrada ou
sextavada para ser utilizada por chave de boca ou chave inglesa.
• O parafuso tem por finalidade ser o elemento de fixação de duas ou mais superfícies, combinadas ou em
junções diferentes, como a madeira, parede de alvenaria (neste caso com a utilização de bucha de fixação),
chapas metálicas ou numa matriz de matéria pouco dura ou dura, podendo associar o uso de porcas ou através
do efeito combinado de rotação e pressão (penetração por progressão retilínea) em um orifício destinado
exclusivamente para recebê-lo, sulcado em sentido contrário ao espiral ou não.

20. Mecanicamente
Mecanicamente o parafuso é um órgão que tem por fim
transformar um movimento de rotação em torno do seu eixo num
movimento de translação segundo esse eixo. O sistema
parafuso é formado por duas peças que se moldam
perfeitamente uma na outra: o parafuso propriamente dito, e a
porca.

21. História do parafuso
A origem do parafuso possui algumas versões e uma destas aponta como o inventor, o
grego Arquitas de Tarento (ou Archytas de Tarentum) por volta de 400 a.C., quando
desenvolveu o parafuso para ser utilizado em prensas para a extração de azeite da olivas,
bem como, para a produção de vinho. Outra personalidade que desenvolveu aplicações
científicas com o uso do parafuso foi Arquimedes, por volta de 250 a.C. , quando
desenvolveu o princípio da rosca e utilizou-o para a construção de dispositivos para a
elevação de água na irrigação. Porém, é de amplo conhecimento que os romanos
utilizavam, e muito, o princípio de Arquimedes para a extração de minérios em suas minas,
bem como, para pivôs em portas.
Algumas evidências apontam o parafuso como parte integrante de rústicos instrumentos
cirúrgicos pelos anos de 79 a.C.. O parafuso já era descrito em livros do início do século
XV e anos mais tarde, Johann Gutenberg já os utilizava em sua impressora .
Leonardo Da Vinci chegou a desenhar algumas máquinas para fabricar o parafuso, mas
somente em 1568 essa máquina ganhou forma quando Jacques Besson, um
matemático francês, desenvolveu tal equipamento. No final do século XVII, os parafusos já
eram componentes comuns nas armas de fogo. O britânico Henry Maudslay patenteou o
parafuso de fenda em 1797. Um dispositivo similar foi patenteado por David Wilkinson nos
Estados Unidos no ano seguinte.

22. Processos de Rebitagem
Rebitagem ou "Clinch" é um processo para unir chapas através
de deformação sem elementos adicionais, usando ferramentas
especiais e assim obtendo uma união mecânica entre as chapas.

23. As ferramentas usadas são uma punção e uma matriz especial.
Existem dois tipos básicos de matrizes: sólida de "cavidade fixa"
e matrizes com componentes móveis. A punção força as duas
chapas para dentro da cavidade da matriz, fazendo primeiro um
embutido e quando a cavidade da matriz não permite a
deformação vertical, a punção obriga os metais a fluir
lateralmente.

24. A rebitagem é usada principalmente na indústria automotiva, de linha
branca e eletroeletrônica, onde substitui em muitos casos a soldagem a
ponto. A rebitagem é um processo de deformação a frio, não
requer corrente elétrica ou resfriamento de elétrodos normalmente
associados com soldagem a ponto. Também não produz faíscas, vapores
ou fumos.
Adicionalmente, a força de uma união por rebitagem pode ser verificada de
forma não destrutiva, usando um instrumento de medição simples, para
verificar a espessura resultante no fundo da união e o diâmetro do botão
produzido de acordo com o tipo de ferramenta utilizada. A vida útil das
ferramentas de rebitagem está próxima de uma centena de milhar de
ciclos, o que é considerado um processo muito econômico.
Um beneficio adicional do processo de rebitagem é sua capacidade de unir
chapas pré-pintadas, normalmente utilizadas na indústria de linha branca,
sem afetar a superfície pintada ou galvanizada. A rebitagem também está
voltada a um meio importante para unir chapas de alumínio, como por
exemplo capô de automóvel, pela dificuldade de soldar a ponto o alumínio.

25. Processos de soldadura
A Soldadura e o processo de união de materiais (particularmente
os metais) mais importante do ponto de vista industrial sendo
extensivamente utilizada na fabricação e recuperação de pecas,
equipamentos e estruturas. Existem vários processos diferentes
de soldadura, sendo necessária a seleção do processo (ou
processos) adequado para uma dada aplicação.

26. Existem basicamente três classes no processo de soldadura. O
primeiro baseia-se no uso de calor, aquecimento e fusão parcial das
partes a serem unidas, denominado processo de soldadura por fusão.
O segundo baseia-se na deformação localizada das partes a serem
unidas, que pode ser auxiliada pelo aquecimento dessas ate uma
temperatura inferior a temperatura de fusão, conhecido como
processo de soldadura no estado sólido. O ultimo processo e
conhecido como Brasagem e Soldo brasagem, neste processo o
metal base não e fundido, apenas ocorre a fusão do metal de adição.
Outra característica deste processo é o aquecimento moderado da
zona adjacente a região da solda.

27. FUSÃO
Energia é aplicada para produzir calor capaz de fundir o material
de base. Diz-se neste caso que a solubilização ocorre na fase
liquida que caracteriza o processo de soldadura por fusão.
Assim, na fusão, a soldadura e obtida pela solubilização na fase
líquida das partes a unir, e subsequentemente, da solubilização
da junção.

28. Soldadura à chama
A fusão origina-se do calor gerado pela queima de um gás, com o
material de adição introduzido separadamente. E atualmente o
processo mais rudimentar de soldadura. (Temperatura da chama
aprox 3000C).
Soldadura elétrica a arco voltaico
A fusão origina-se da ação direta e localizada de um arco voltaico. (A
soldadura envolve geralmente a aplicação de uma grande quantidade
de calor na zona que se pretende ligar) (Temperatura entre ˜ 3000o e
˜5000o) O arco elétrico e oriundo de uma descarga elétrica entre os
elétrodos, a qual e mantida devido ao desenvolvimento no meio
condutor gasoso. E uma operação bastante utilizada a nível industrial.
A facilidade desta operação permite alta produtividade. O processo
gera soldas de excelente qualidade e baixo custo sem formação de
escória.

29. Soldadura a LASER
A soldadura a laser e um processo de união baseado na fusão localizada da junta através de seu bombardeamento por um
feixe de luz concentrada coerente e monocromática de alta intensidade. Este feixe de alta intensidade e suficiente para
fundir e vaporizar parte do material da junta no ponto de entrada do feixe no material, causando um furo que penetra
profundamente no metal de base. Para a produção do laser podem ser usadas fontes contínuas de dióxido de carbono,
capazes de produzir laser de infravermelho e grandes densidades de energia. A soldadura a LASER tem como principal
vantagem a possibilidade de soldar juntas estreitas, com as baixas distorções, quando comparada com os métodos de
soldadura tradicional. A soldadura a LASER apresenta as seguintes características favoráveis, o laser pode ser transmitido
no ar, não necessitando de um vácuo sobre a peca. Contudo, o uso de uma proteção gasosa e recomendável,
particularmente para materiais reativos, não ocorre a geração de raios X com laser, o feixe de laser pode ser facilmente
direcionado e focalizado o que facilita a automação do processo.
Soldadura por elétrodo revestido (SER)
A Soldadura a Arco com Elétrodos Revestidos e um processo no qual a união dos metais e obtida pelo aquecimento destes
com um arco estabelecido entre um elétrodo especial revestido e a peca. O elétrodo e formado por um núcleo metálico, com
250 a 500mm de comprimento, revestido por uma camada de minerais (argila, fluoretos, carbonatos) e/ou outros materiais
(celulose, ferro ligas), com um diâmetro total típico entre 2 e 8mm. O elétrodo e consumido a medida que vai formando o
cordão de solda, cuja proteção contra contaminações do ar atmosférico e feita por atmosfera gasosa e escoria, proveniente
da fusão do seu revestimento. O revestimento tem como principais funções estabilizar o arco elétrico e produzir escória e
gases de proteção que evitam a contaminação pelo ar atmosférico. Este processo tem algumas desvantagens como a
necessidade de remoção de escória, produção de fumos e respingo, qualidade do cordão inferior aos processos TIG,
Plasma e MIG, maior impacto ambiental com geração de resíduos das sobras do arame e gera impacto a saúde do soldador
em função da inalação de fumos metálicos. Em compensação as vantagens deste processo são por exemplo o baixo custo
do equipamento, a versatilidade, a soldadura em locais de difícil acesso e a disponibilidade de consumíveis no mercado.

30. Soldadura
A soldadura ao arco elétrico com gás de proteção, a sigla GMAW (Gás Metal Arc
Welding), conhecida como soldadura MIG/MAG (MIG – Metal Inert Gás e MAG –
Metal Active Gás). Trata-se de um processo de soldadura a arco elétrico entre a
peca e o consumível em forma de arame, elétrodo não revestido, fornecido por um
alimentador contínuo, realizando uma união de materiais metálicos pelo
aquecimento e fusão. O metal de solda e protegido da atmosfera por um fluxo de
gás, ou mistura de gases, inerte (MIG) ou ativo (MAG). O processo MIG/MAG
apresenta varias vantagens em relação a outros processos de soldadura por arco
elétrico em baixa ou alta produtividade como Elétrodo Revestido, arco submerso e
TIG, entre elas destacamos a vantagem de não haver necessidade de remoção de
escoria, não existir perdas de pontas como no elétrodo revestido,
comparativamente a este processo o tempo de solda e praticamente metade, a
vantagem da alta velocidade de soldadura e a consequente menor distorção das
pecas, cordão de solda com bom acabamento, soldas de excelente qualidade e a
facilidade da operação. Entre as principais desvantagens destacamos a produção
de respingo, a manutenção mais trabalhosa e o alto custo do equipamento em
relação a Soldadura com Elétrodo Revestido.

31. Soldadura TIG
O processo de soldadura TIG (Tungsten Inert Gás) ou Gás Tungsten Arc Welding
( GTAW ), e definido como o processo de soldadura a arco elétrico estabelecido
entre um elétrodo não consumível a base de tungsténio e a peca a ser soldada. A
atmosfera de fusão e protegida por um fluxo de gás inerte. Na soldadura
atmosfera, o elétrodo e parte do cordão são protegidos através do gás de
proteção. O arco elétrico e criado pela passagem de corrente elétrica pelo gás de
proteção ionizado, estabelecendo-se o arco entre a ponta do elétrodo e a peca.
Este processo e adequado a pecas de pequena espessura, ou materiais de difícil
soldabilidade. A soldadura TIG e suave, estável e produz soldas com boa
aparência e acabamento com ausência de respingos. Relativamente as limitações
do processo baseiam se na impossibilidade de realizar a soldadura caso a
espessura da peca tenha mais de 6mm, bem como a baixa produtividade e custo
elevado do equipamento para soldadura.

32. Soldadura a Arco Submerso
A Soldadura a Arco Submerso (Submerged Arc Welding) e um processo no qual a
união dos metais e produzida pelo aquecimento destes com um arco estabelecido
entre um elétrodo metálico contínuo e a peca. O arco e protegido por uma camada
de material fusível granulado (fluxo) que e colocado sobre a peca enquanto o
elétrodo, na forma de arame, e alimentado continuamente. Como o arco elétrico
fica completamente coberto pelo fluxo, este não e visível, e a solda desenvolve-se
sem faíscas, luminosidades ou respingos, que caracterizam os outros processos
de soldadura em que o arco e aberto. O fluxo, na forma granular, para além das
funções de proteção e limpeza do arco e metal depositado, funciona como um
isolante térmico, garantindo uma excelente concentração de calor que ira
caracterizar a alta penetração que pode ser obtida com o processo. As principais
limitações do processo são a soldadura limitada as posições plana e horizontal e
necessária a remoção de escoria. No entanto, das vantagens, destacamos a
produção de soldas uniformes e de bom acabamento superficial, a ausência de
respingos e fumos dispensa proteção contra radiação devido ao arco não visível,
relativamente ao processo e facilmente mecanizado e de elevada produtividade.

33. Soldadura a plasma
A soldadura a plasma (PAW - Plasma Arc Welding) e um processo que utiliza o
arco em condições especiais, este atua como uma fonte extremamente estável de
calor que permite a solda da maioria dos metais com espessuras de 0,02 a 6 mm.
O processo de soldadura a plasma assemelha-se muito ao processo TIG, pelo
facto de se utilizar elétrodos não consumíveis e gases inertes, a sua única
desvantagem comparativamente ao processo TIG são os custos do equipamento.
Esta fonte especial de calor garante maior concentração de energia, maior
estabilidade e maior capacidade de penetração do que os processos TIG,
MIG/MAG. O gás de plasma recombinado não e suficiente para a proteção da
região soldada e da peca de fusão, deste modo, e fornecido um fluxo gasoso
suplementar e independente para proteção contra a contaminação atmosférica. O
primeiro fluxo, que constituíra o jato de plasma, circunda o elétrodo e passa
através de um orifício calibrado constringindo o arco elétrico. O fluxo de gás de
proteção corre entre o corpo que contem o orifício e uma cobertura exterior.

34. Soldadura por resistência
A soldadura por resistência (Resistance Welding, RW) compreende um grupo de processos
de soldadura nos quais o calor necessário a formação da junta soldada e obtido pela
resistência a passagem da corrente elétrica através das pecas soldadas. Ao contrário dos
outros processos, a soldadura por resistência elétrica utiliza o aquecimento por efeito Joule
para realizar a fusão da face comum entre as duas pecas. Permite a solda de chapas muito
finas com um processo bastante rápido e um acabamento de qualidade. Existem alguns
sistemas de soldadura por resistência, nomeadamente a Soldadura topo a topo (As pecas
são prensadas uma contra a outra, por meio de uma dispositivo de compressão, sendo
depois ligada a corrente de solda.), Soldadura por ponto (Passa diretamente sendo
formado um único botão de solda.), Soldadura por projeção (Fluxo de corrente e
concentrado nos pontos de contacto da chapa.), Soldadura por costura (Uma sequencia de
pulsos que se sobrepõem e formam a solda de costura). As principais vantagens deste
processo de soldadura são a possibilidade de soldadura de chapas muito finas, a facilidade
de operação, a velocidade do processo elevada, não deformação do material obtendo
maior rendimento, maior resistência a rutura e acabamento com alta qualidade. A grande
limitação e não aceitar pecas com formatos muito complexos e pesadas.

35. ESTADO SÓLIDO
Energia e aplicada para provocar uma tensão no material de
base, capaz de produzir a solubilização na fase sólida,
caracterizando a soldadura no estado sólido.

36. Tipos de soldadura