O documento descreve processos de fabricação de metais como estampagem, injeção, fundição e acabamentos superficiais. É descrito o processo de estampagem que usa ferramentas para deformar plasticamente a matéria-prima até a forma final desejada. Também são descritos processos de fabricação como injeção de metais fundidos em moldes e propriedades de ligas metálicas comuns como aços e latões.

1. Estampagem
Estamparia é o processo em que utilizamos várias ferramentas diferentes
(repuxar (Fig. 1), estampar (Fig. 2), dobrar (Fig. 3), enrolar (Fig. 4), cortar (Fig.
5)) em uma determinada ordem, para conformar a matéria-prima,
promovendo deformações plásticas em uma sucessão de etapas até
chegar ao produto final desejado.
Fig. 1

2. Fig .2
Fig. 3

3. Fig. 4
Fig. 5

4. Pode ser realizado a quente, onde é possível realizar grandes deformações
no metal por estar em um estado mais mole e dúctil, com a desvantagem
do metal ficar exposto a oxidação e apresentar um acabamento superficial
deficiente. Quando é realizado a frio, ocorre um aumento da resistência e
redução da ductilidade devido ao encruamento do metal, sendo
necessária uma energia maior do que a necessária no processo a quente
para efetuar a mesma conformação. A vantagem do trabalho a frio é
justamente o aumento da resistência e a qualidade superficial.
E um processo simples e muito difundido. No geral, qualquer peça pode
ser feita em uma linha totalmente manual, e um número menor de peças
por ferramentas progressivas.
Injeção
Fundição (Fig. 6) é um processo de fabricação no qual o metal no estado
líquido é colocado no interior da cavidade de um molde, que possui a
forma desejada. Na injeção, o metal fundido é forçado para dentro de um
molde sob pressão, a uma velocidade elevada, e permanece pressionado
durante sua solidificação minimizando o surgimento de bolhas de gases no
interior da peça. Quando o metal já está sólido, o porta molde é aberto e a
peça é ejetada.
É um processo simples, que torna possível à fabricação de uma gama de
produtos com geometrias complexas e boa qualidade estrutural e
superficial.
Fig. 6

5. METAIS FERROSOS
Aços AISI/SAE 1010 e Aços AISI/SAE 1020
Metais cujo elemento principal é o Ferro recebem o nome de ligas
ferrosas. São as ligas mais produzidas no mundo, devido à existência de
grande quantidade de compostos na crosta terrestre que contenham
Ferro, processos econômicos e grande versatilidade de utilização. Uma
grande desvantagem é de serem suscetíveis à corrosão. Os Aços (Fig. 7)
são ligas de Ferro com Carbono, e sua classificação e suas propriedades
mecânicas estão diretamente ligadas à porcentagem em massa de
Carbono no Ferro.
Outros elementos podem ser adicionados para melhoria de propriedades
especificas.
Fig. 7
O número AISI/SAE {American Iron and Steel Institute / Society of
Automotive Engineers) 1010 indica que temos na composição do Aço,
sempre considerando porcentagem em massa, 0,100% de Carbono e
0,450% de Manganês. No caso do AISI/SAE 1020 temos 0,200% de
Carbono e 0,450% de Manganês. Como limite máximo de impurezas,
temos 0,0400% de Fósforo, 0,0500% de Enxofre e 0,300% de Silício para os
dois Aços. São Aços com baixo teor de Carbono. Podem ser usinados e
soldados, não aceitam tratamentos térmicos, ficando a cargo da
deformação a frio promover o aumento da resistência. São relativamente
moles, porém com muita tenacidade e ductilidade.

6. Aços Inoxidáveis AISI 304
Fig. 8
Os Aços Inoxidáveis (Figs. 8 e 9) apresentam o Cromo como principal
elemento de liga do Ferro, em uma concentração de no mínimo 11,0% em
massa. Com a grande resistência à corrosão, principalmente na atmosfera
ambiente, e ligas que proporcionam uma grande variedade de
propriedades mecânicas, o Aço Inoxidável tem um local de destaque no
comercio mundial de metais.
No número AISI (American Iron and Steel Institute) 304 indica que temos
na composição do Aço Inoxidável, sempre considerando porcentagem em
massa, 19,0% de Cromo, 9,00%) de Níquel, 2,00% de Manganês e 0,0800%
de Carbono. Pelas altas concentrações de Cromo, adição de Níquel e
microestrutura da liga, quando passivo apresenta uma ótima resistência à
corrosão. Já é endurecido, e por não ser tratável termicamente, para
aumento de resistência é necessário realizar uma deformação plástica a
frio. E uma liga não magnética, e essa característica é uma propriedade
adquirida devido sua microestrutura, e que ao sofrer um trabalho a frio
pode ocorrer uma alteração dessa microestrutura na região da
conformação pelo encruamento do metal, tomando essa região magnética
sem alteração da liga ou resistência a corrosão.
Fig. 9

7. METAIS NÃO-FERROSOS
Latões C26800 e Latões C27000
O Latão é uma liga de Cobre onde o Zinco é o principal elemento de liga. A
porcentagem em massa, pelo sistema UNS [Uniform Numbering System),
na liga C26800 é 32,7%) de Zinco e limite máximo de impurezas 0,150% de
Chumbo e 0,0500%) de Ferro. Na liga C27000 temos 34,7% de Zinco e
limite máximo de impurezas 0,100% de Chumbo e 0,0700% de Ferro.
Destacamos que as chapas são da liga C26800 e as barras são da liga
C27000.
São altamente resistentes à corrosão da atmosfera ambiente, água do mar
e ambientes industriais. Suportam grandes deformações plásticas a frio,
não aceitam tratamentos térmicos e não são magnéticos.

8. Zamac ZC5T
Características Químicas
%
Zinco Mín. 94,306
Chumbo Máx. 0,004
Ferro Máx. 0,075
Estanho Máx. 0,002
Cádmio Máx. 0,003
Cobre - 0,75-1,25
Alumínio - 3,9-4,3
Magnésio - 0,03-0,06 0
Fig. 10
Zamac ZC5T
É uma liga de Zinco (Fig. 10) tendo como o principal elemento de liga o
Alumínio. Com baixa temperatura de fusão, a liga é muito difundida no
ramo da fundição. É relativamente mole, aceita facilmente revestimentos
metálicos e não é magnético.
Seguindo a ASTM {American Societyfor Testing and Materials), norma
B240, o código ZC5T apresenta na liga, sempre considerando porcentagem
em massa, 4,00% de Alumínio, 1,00% de Cobre e 0,0500% de Magnésio.
No caso de impurezas, apresenta como limite máximo 0,00200% de
Estanho, 0,00300% de Cádmio, 0,00400% de Chumbo e 0,0750% de Ferro.

9. É uma liga própria para injeção, devido sua grande fluidez possibilita a
fabricação de peças complexas e paredes finas, mantendo propriedades
físicas e mecânicas.
CORROSÃO
A corrosão (Fig. 11) é definida como sendo um ataque eletroquímico
destrutivo e não intencional de um metal. Vamos dividir a definição acima
em dois termos distintos. Quando ocorre perda de metal por dissolução é
chamado de corrosão, e quando a perda for pela incrustação superficial
recebe o nome de oxidação.
Fig. 11
O ataque eletroquímico é uma reação química, onde ocorre transferência
de elétrons entre os elementos envolvidos. A perda de elétrons recebe o
nome de oxidação, normalmente ocorrendo no metal, nesse caso
denominado ânodo. O recebimento de elétrons recebe o nome de
redução, normalmente um elemento da atmosfera ambiente (Hidrogênio,
Oxigênio, Água), sendo denominado cátodo. Temos como exemplo a
reação de oxidação do ferro (Fig. 12), ocorrendo em duas etapas, tendo
como composto resultante a popular 'ferrugem'.

10. Fig. 12
Os metais são propícios a sofrerem corrosão ou oxidação, porém cada
metal tem um grau de facilidade diferente de formar íons. Para
exemplificar, apresentamos a série galvânica, que é a reatividade de
alguns metais quando imersos em água do mar. A lista está composta dos
mais catódicos aos mais anódicos, ou seja, o topo da lista são menos
reativos (mais nobres) e o final da lista são mais reativos (menos nobres).
Tabela 1 - Série Galvânica.
Platina
Ouro
Grafita
Titânio
Prata
Aço Inoxidável 316 passivo
Aço Inoxidável 304 passivo
Inconel passivo (80Ni-13Cr-7Fe)
Níquel passivo
Monel (70Ni-30Cu)
Ligas Cobre-Niquel
Bronzes (Cobre-Estanho)
Cobre
Latões (Cobre-Zinco)
Cromo

11. Inconel ativo (80Ni-13Cr-7Fe)
Níquel ativo
Estanho
Chumbo
Aço Inoxidável 316 ativo
Aço Inoxidável 304 ativo
Ferro Fundido
Ferro e Aço
Ligas de Alumínio
Cádmio
Alumínio Puro
Zinco
Magnésio e suas Ligas
A Passividade
A passividade (Fig. 13) é um fenômeno que, através da oxidação, o metal
evita a corrosão. Ou seja, o metal reage com o meio e o produto
resultante fica ancorado na superfície do material, formando uma película
protetora, que elimina o contato entre os reagentes e extingue as reações
químicas de oxidação-redução.
Fig. 13
Através da passividade de alguns metais, ficam explicadas algumas
duplicidades na série galvânica, e suas classificações em ordens muito
distantes. Porém, alguns metais sofrem do processo, mas só consta uma
única vez na tabela.
Também é importante o conhecimento da corrosão galvânica (Fig. 14),
fenômeno onde tanto o cátodo quanto o ânodo são metais, em contato
entre si e expostos a um eletrólito que normalmente é a Agua. Aqui
seguimos exatamente a ordem de apresentação da série galvânica, o
metal mais nobre sofrerá redução e o metal menos nobre sofrerá
oxidação.

12. Fig. 14
Vamos citar primeiramente um exemplo prejudicial, onde uma peça de
Latão é fixada por um parafuso de Aço. O Latão vai atuar como cátodo
recebendo elétrons do Aço, que por sua vez será corroído, perdendo sua
função de fixar a peça.
Como exemplo benéfico vamos citar a proteção catódica, com a instalação
de uma barra de Zinco no solo, e este ligado a uma grade de Aço. Desta
vez o Aço receberá elétrons do Zinco, portanto não irá oxidar e sim
reduzir. O papel de ânodo cabe ao Zinco, neste caso chamado de metal de
sacrifício, pois será corroído para proteger o Aço.
Um caso mais raro de corrosão é a lixívia seletiva, um processo
semelhante à corrosão galvânica, com o diferencial de ocorrer entre dois
metais componentes de uma mesma liga. O Latão é propenso a esse
fenômeno devido o Cobre e o Zinco estarem muito distantes na série
galvânica, possibilitando o estabelecimento das reações de oxidação-
redução, onde o Cobre é o cátodo e o Zinco o ânodo. A peça fica vermelha
devido à perda de Zinco, restando apenas Cobre poroso, comprometendo
todas as propriedades mecânicas. Novamente reforçamos que essa
remoção preferencial ocorre apenas em atmosferas especificas.

13. A principal função dos acabamentos superficiais é a proteção da peça
contra as reações de oxidação-redução, sendo que 'beleza' é uma
consequência do processo escolhido.
Quando o acabamento for metal sobre metal, a base deve ser
preferencialmente nobre em relação à cobertura, e o nível de proteção
melhora quando esse metal de acabamento tiver capacidade de ficar
passivo.
ACABAMENTOS
Zincado a Fogo (Galvanizado a Fogo) (Fig. 15)
Como o nome sugere, a peça sofre uma imersão a quente no Zinco,
proporcionando uma alta camada sobre a base. Por ser anódico, em caso
de exposição do Aço base, ele continua combatendo a corrosão da base
através da proteção catódica.
Fig. 15
Esse processo apresenta os melhores resultados contra a corrosão,
podendo ser seguramente utilizado em ambientes litorâneos, sem
condenar o Aço base a perder suas funções.

14. Zincado Azul, Bicromatizado e Zincado Preto
São acabamentos onde ocorre a eletrodeposição do Zinco na peça, em
uma camada menor do que a conseguida pelo processo anterior.
Eletrodeposição é a migração de partículas carregadas eletricamente do
ânodo ao cátodo, através de uma solução aquosa iônica e a passagem de
uma corrente elétrica.
A coloração é resultado da imersão da peça já zincada em uma solução
chamada passivador, cuja principal função é aumentar a resistência à
corrosão dessa camada de zinco. O Passivador Branco Trivalente, também
conhecido como azul, resulta uma tonalidade entre prata e azul (Fig. 16) e
apresenta ótima resistência. O Passivador Amarelo Hexavalente, ou
bicromatizado, varia sua coloração entre amarelo e verde (Fig. 17), e
resistência superior ao Branco. O Passivador Preto Hexavalente é a base
de Prata, proporciona a peça uma tonalidade preta (Fig. 18) e resistência
superior ao Amarelo.
Como a zinco é anódico, em caso de exposição do Aço base, ele continua
combatendo a corrosão através da proteção catódica.
Fig. 16

15. Fig. 17
Fig. 18
Cromado (Fig. 19), Niquelado (Fig. 20) e Latonado (Fig. 21)
Como no acabamento anterior, é um processo de eletrodeposição, porém
utilizando Cromo, Níquel ou Latão, materiais nobres na série galvânica.
São acabamentos que protegem unicamente pelo fenômeno da assividade
desses metais, sendo que uma vez danificada essa cobertura, pode
ocorrer à corrosão galvânica do Aço base.
São acabamentos apenas decorativos, visualmente bonitos, mas pela
baixa proteção contra a corrosão do Aço base, não são acabamentos
indicados para ambientes agressivos.

16. Fig. 19
Fig. 20

17. Fig. 21
Pintura a Pó
E um processo de combate a corrosão através de uma barreira física não
metálica. Para garantir a adesão do produto, apresentar uma superfície
uniforme e não deixar partes expostas é importante que antes da
aplicação, efetuar a limpeza da superfície.
A pintura a pó utiliza tinta híbrida epóxi-poliéster (Fig. 22), sendo que sua
fixação na peça é através de pulverização eletrostática (Fig. 23), através da
polarização da tinta e o estabelecimento de uma diferença de potencial
entre a tinta e a peça. A cura é realizada em estufa (Fig. 24) ocorrendo uma
reação entre os componentes da tinta. Esse processo apresenta boa
qualidade de aparência, além da alta resistência mecânica e química.
Fig. 22

18. Fig. 23
Fig. 24

19. Pintura Cataforética
A pintura cataforética (Fig. 25) é diluída em 85% de água e cura em estufa.
Também utiliza o princípio de polarização para fixação da tinta na
superfície do metal, porém a peça é submersa na tinta, garantindo
cobertura em frestas e partes internas. E um processo limpo e ecológico,
onde toda a água é reaproveitada na própria linha de pintura, com
perda apenas por evaporação. A facilidade de controlar a camada, a alta
qualidade no acabamento e a facilidade de aderência tornam a pintura
cataforética altamente protetora contra a corrosão.
Fig. 25
Fontes de Pesquisa:
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17/03/2014;
 http://www.preciolandia.com/br/estufa-para-pintura-eletrostatica-fabric-8lh5yt-
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 http://www.monarchrenovationinc.com/painting.aspx , acesso em 17/03/2014;
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 http://www.leroymerlin.pt/Site/Produtos/Ferragens/Seguranca/Seguranca-de-
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 http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-544020682-moldura-acabamento-cromado-
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