Aula 1 – Apresentação

1. Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques dos Anjos Aula 1 – Apresentação

2. Apresentações Prof. Jorge Marques dos Anjos • Tecnólogo em mecânica – processos de fabricação – Fatec-SP • Administrador de Empresas – UFG • Especialista em Gestão de Serviços – UnB • Especialista em Engenharia de Produção – ITCO-UEG • Mestre em Engenharia de Produção – PUC-GO • Consultor de empresas – gestão de produção e custos • Contatos: jorgemanjos@gmail.com; 8434-7886.

3. Ementa / Conteúdo Programático • Tecnologia dos processos de usinagem: torneamento, furação, fresamento, rosqueamento e outros processos de usinagem. • Processos não tradicionais de usinagem. • Tecnologia dos processos de soldagem: soldagem a arco elétrico com eletrodos revestidos, soldagem oxi-gás combustível, soldagem MIG/MAG, soldagem TIG, soldagem a arco submerso, soldagem por resistência.

4. ProgramaçãoPlano de aulasDatas de provasAED’sAvaliação vide plano de ensino no site

5. Sobre o acompanhamento das aulas • Os slides constituem material de apoio e não conteúdo completo. • Leitura da bibliografia e pesquisas adicionais são imprescindíveis ao bom desempenho do aluno. • Algumas aulas poderão ser repassadas com giz e quadro, sem auxílio de projeção de slides.

6. Os Processos de Fabricação • Os processos convencionais de fabricação mecânica são divididos em dois macro grupos: • Sem remoção de cavaco • Com remoção de cavaco • Usinagem é o processo de fabricação que utiliza a remoção de cavaco (retirada de material) para obtenção de produtos. • Vamos iniciar nossa disciplina pelos processos de usinagem, mas antes veremos um pequeno histórico e um pouco sobre metrologia.

7. Histórico • Pré-História • Metais • O homem aprendeu que poderia imaginar uma ferramenta e criá-la • Primeiros processos: Fundição e Forjamento • O forjamento consistia em martelar o metal até que tomasse a forma desejada; uma ferramenta, por exemplo.

8. Histórico • Máquinas ferramentas • Torno rudimentar (peça em movimento)

9. Torno mecânico rudimentar

10. Histórico • Máquinas ferramentas • Fresadora (ferramenta em movimento)

11. Histórico • Revolução Industrial – Sec. XIX • Vários processo foram aperfeiçoados • Máquina a vapor • Fabricação em série

12. Histórico • Sec. XX - Tecnologia • 1868 – Artigo sobre fluido de corte (W. Northcott) • 1894 – Jorro d’água na região do corte aumenta Velocidade de corte (F. Taylor) • 1900 – Ferramentas de aço rápido (F. Taylor) • De 3 a 5 m/min para 30 a 35 m/min • Novos fluidos de corte são desenvolvidos • 1946 – Primeiro computador eletrônico digital 1950 – Primeira máquina-ferramenta CN (numericamente controlada por computador)

13. Histórico • Sec. XX - Tecnologia • 1960 – Primeira LASER (corte) • 1970 – Computação gráfica (CAD-CAM) • 1970 – Primeiras pesquisas com usinagem ultraprecisão • 1980 – Pesquisas com usinagem rápida • 1990 – Ferramentas de diamantes • Sec. XXI – Máquinas flexíveis com integração total com comutadores.

14. Processo de Fabricação

15. Processos de Fabricação • Usinagem • Processo de fabricação com remoção de materiais com função de obter peças com dimensões definidas.

16. Processos de FabricaçãoUsinagem • Torneamento • Operação em que a peça gira em torno do seu próprio eixo enquanto a ferramenta avança longitudinalmente e/ou radialmente (eixos x e y), removendo material.

17. Processos de FabricaçãoUsinagem • Fresamento • Operação em que a peça fica estática e a ferramenta de corte movimenta-se com movimentos x, y e z.

18. Processos de FabricaçãoUsinagem • Furação • Operação de usinagem para obtenção de furo, geralmente cilíndricos, utilizando ferramenta multi cortante

19. Processos de FabricaçãoUsinagem • Rosqueamento • Operação de usinagem para obtenção de filetes uniformes em peça cilíndrica Nota: há também processo de fabricação de roscas externas por conformação mecânica. Este é o processo utilizado na produção da maioria dos parafusos

20. Processos de Fabricação • Soldagem • Processo de fabricação que visa a união de duas ou mais peças, assegurando na junta a propriedades químicas e físicas.

21. Processos de FabricaçãoSoldagem • Arco elétrico c/ Eletrodo Revestido • Consistem na fusão do eletrodo com a peça através do calor produzido com o arco elétrico.

22. Processos de FabricaçãoSoldagem • Oxi-gás combustível • Processo consiste na fusão do material proveniente da chama gerada pela queima de uma mistura de gases.

23. Processos de FabricaçãoSoldagem • MIG/MAG (Metal Inert Gas – Metal Active Gas) • Processo de soldagem por arco elétrico com gás de proteção. A soldagem se dá entre a peça e o eletrodo não revestido (arame) consumido de forma contínua.

24. Processos de FabricaçãoSoldagem • TIG (Tungsten Inert Gas) • Processo de soldagem por arco elétrico com gás com eletrodo sólido de Tungstênio não consumível.

25. Processos de FabricaçãoSoldagem • Arco Submerso • Método que consiste na formação do arco elétrico protegido por uma camada de fluxo; ou seja, submerso em um fluxo protetor.

26. Processos de FabricaçãoSoldagem • Resistência • Processo de soldagem através da pressão entre as peças e os eletrodos não consumíveis, fazendo passar uma alta corrente elétrica que ocasiona segundo a lei de Joule (Q = K R I² t) uma quantidade de calor proporcional ao tempo, resistência elétrica e intensidade de corrente elétrica suficientes para atingir o ponto de fusão.

27. Rugosidades resultantes

28. Exemplos de peças obtidas por usinagem

29. Evolução da precisão da usinagem

30. Importância da usinagem - exemplos ➔ 80% dos furos são realizados por usinagem ➔ ~100% dos processos de melhoria da qualidade superficial são feitos por usinagem ➔ o comercio de maquinas-ferramentas representa uma das grandes fatias da riqueza mundial ➔ ~70% das engrenagem para transmissão de portência ➔ ~90% dos componentes da indústria aeroespacial ➔ ~100% dos pinos medico-odontológicos ➔ ~70% das lentes de contatos

31. Considerações • Existem muitos processos de fabricação, cada um com suas características de aplicações e outras particularidades. • Outros processos estão em desenvolvimento ou em fase de implantação-expansão. • Cada processo requer um estudo técnico-econômico de aplicação a cada situação. • O engenheiro de produção precisa conhecer os processos de produção com o objetivo de selecionar o de melhor custo-benefício para a aplicação desejada, avaliar os parâmetros produtivos, aperfeiçoar processos, entre outros.

32. Próximas aulas: Metrologia • Os processos de produção requerem verificação dimensional e outras medições a fim de garantir as especificações de projeto. • Nas próximas aulas faremos um breve estudo sobre metrologia.