5. Explique a importância de manter o metal no ponto correto de fluidez durante a etapa de vazamento. Em relação às temperaturas críticas no processo de fundição, quais delas devem ser monitoradas com

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<p>MAPA – PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA E</p><p>METROLOGIA - 53_2024</p><p>(21) 99887-9815</p><p>ASSESSORIA NOS SEUS TRABALHOS</p><p>(21) 99887-9815</p><p>(21) 99887-9815</p><p>M.A.P.A. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E METROLOGIA</p><p>A FUNDIÇÃO NA INDUSTRIA</p><p>Olá, estudante!</p><p>Seja bem-vindo à nossa atividade M.A.P.A. da disciplina Processos de Fabricação Mecâ-</p><p>nica e Metrologia. A atividade tem como tema “A fundição na indústria”, e está dividida em</p><p>três etapas, abordando os conteúdos que serão estudados ao longo da disciplina Processos</p><p>de Fabricação Mecânica e Metrologia.</p><p>As suas principais tarefas nesse M.A.P.A. serão:</p><p>- Descrever os principais processos de fundição.</p><p>- Realizar o experimento de fundição em molde de areia verde.</p><p>- Discutir sobre as características do processo de fundição.</p><p>Bom trabalho!</p><p>Prof. Plínio de Andrade Vieira</p><p>INSTRUÇÕES DE ENTREGA</p><p>- Este é um trabalho INDIVIDUAL.</p><p>- As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA Proces-</p><p>sos de Fabricação Mecânica e Metrologia disponibilizado. Sobre o seu preenchimento,</p><p>é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes:</p><p>- Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve</p><p>ser citada ao final da questão.</p><p>- Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA Processos de Fabricação</p><p>e Metrologia deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo</p><p>DOC / DOCX ou PDF, e apenas estes formatos serão aceitos.</p><p>- O Modelo de Resposta MAPA Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia pode ter</p><p>quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura.</p><p>- O Modelo de Resposta MAPA Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia deve ser</p><p>enviado única e exclusivamente pelo seu Studeo, no campo "M.A.P.A." desta disciplina.</p><p>Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é conside-</p><p>rada.</p><p>- A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com</p><p>cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o passo a</p><p>passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!</p><p>Problemas frequentes a evitar:</p><p>- Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio.</p><p>- Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompati-</p><p>bilidades.</p><p>- Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele está</p><p>preenchido adequadamente?</p><p>Como enviar o arquivo:</p><p>- Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão M.A.P.A. No final da página</p><p>há uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e então selecionar o arquivo</p><p>de resposta da sua atividade;</p><p>- Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez fi-</p><p>nalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link</p><p>gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo</p><p>entregue.</p><p>Sobre plágio e outras regras:</p><p>- Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados</p><p>- Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha</p><p>sido o autor.</p><p>- A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do</p><p>“Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta!</p><p>VOCÊ ESTÁ PREPARADO?</p><p>Nas próximas páginas, você será DESAFIADO(A)! Como futuro profissional da área de tec-</p><p>nologia, queremos que você desenvolva habilidades essenciais para a sua jornada, como:</p><p>analisar, sistematizar, refletir e tomar decisão. Uma aprendizagem ativa relevante é relacio-</p><p>nada à nossa vida, aos nossos projetos e expectativas. E, nisso, o aprendizado em Proces-</p><p>sos de Fabricação Mecânica e Metrologia é excelente! Analisar e interpretar os desafios da</p><p>vida real para a tomada de decisão, transformando-os em um objeto de estudo que permita</p><p>a aplicação de conceitos de tecnologia na vivência prática de concepção de projetos.</p><p>O objetivo deste desafio é provocar o seu senso de interpretação, buscando os fundamen-</p><p>tos necessários à explicação e compreensão das questões propostas, conectando o conte-</p><p>údo de Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia à realidade de uma determinada</p><p>indústria. Além disso, este desafio proporciona autonomia para que você seja capaz de or-</p><p>ganizar suas atividades mentais, de modo a desenvolver não somente o que compete às</p><p>suas atribuições como estudante, mas também como futuros profissionais.</p><p>Nossa atividade está dividida em três etapas que deverão ser feitas individualmente. Você</p><p>será desafiado primeiramente a determinar os principais processos de fundição encontrados</p><p>na indústria. Em seguida, realizará um experimento de fundição usando o processo de</p><p>molde de areia verde, e finalmente, discutir sobre algumas características do processo de</p><p>funcição. Assim, seus conhecimentos serão colocados à prova! Você está preparado? Va-</p><p>mos lá!</p><p>INTRODUÇÃO A FUNDIÇÃO</p><p>A história da fundição remonta a milhares de anos, sendo um dos processos mais antigos</p><p>de transformação de metais. A descoberta e evolução da fundição marcaram importantes</p><p>avanços tecnológicos e sociais, permitindo o desenvolvimento de ferramentas, armas, arte-</p><p>fatos e estruturas essenciais para a civilização humana.</p><p>Origens Antigas da Fundição</p><p>Os primeiros indícios de fundição de metais datam de cerca de 5000 a.C., durante a Idade</p><p>do Cobre. Civilizações antigas, como os egípcios, mesopotâmicos e chineses, começaram a</p><p>experimentar com o aquecimento de minérios metálicos em fornos rudimentares para extrair</p><p>cobre. A descoberta de que o metal líquido poderia ser vazado em moldes para criar formas</p><p>específicas revolucionou a fabricação de ferramentas e armas, inaugurando uma nova era</p><p>tecnológica</p><p>Por volta de 3500 a.C., a técnica de fundição de bronze foi desenvolvida, misturando cobre</p><p>com estanho. O bronze, uma liga mais dura e resistente do que o cobre puro, permitiu a</p><p>produção de armas e ferramentas superiores, impulsionando o progresso das civilizações</p><p>da Idade do Bronze. As habilidades de fundição foram aperfeiçoadas, permitindo a criação</p><p>de estátuas, ornamentos e utensílios domésticos detalhados.</p><p>Avanços na Idade do Ferro</p><p>O próximo grande avanço na fundição ocorreu durante a Idade do Ferro, por volta de 1200</p><p>a.C. A fundição de ferro exigia temperaturas mais altas do que as utilizadas para o cobre e</p><p>o bronze, levando ao desenvolvimento de fornos mais avançados. A descoberta de que a</p><p>adição de carbono ao ferro produzia aço, um material ainda mais forte e durável, teve um</p><p>impacto significativo nas sociedades antigas. Ferramentas e armas de aço permitiram a</p><p>construção de melhores estruturas e a realização de conquistas militares.</p><p>Idade Média e Renascimento</p><p>Durante a Idade Média, a fundição continuou a evoluir com o desenvolvimento de fornos de</p><p>alta temperatura, como o alto-forno. A invenção do alto-forno na China e sua posterior ado-</p><p>ção na Europa permitiram a produção em larga escala de ferro fundido. Este período tam-</p><p>bém viu a introdução de técnicas de moldagem em areia, melhorando a precisão e a quali-</p><p>dade das peças fundidas</p><p>No Renascimento, o renascimento do conhecimento científico e técnico levou a avanços</p><p>significativos na fundição. A invenção da tipografia por Johannes Gutenberg, que utilizava</p><p>tipos móveis fundidos em chumbo, revolucionou a impressão e a disseminação do conheci-</p><p>mento. Além disso, escultores e artistas, como Benvenuto Cellini, utilizaram a fundição de</p><p>precisão para criar obras de arte intrincadas em bronze.</p><p>Revolução Industrial</p><p>A Revolução Industrial, iniciada no final do século XVIII, trouxe mudanças drásticas para a</p><p>fundição. A demanda por peças metálicas aumentou exponencialmente com o desenvolvi-</p><p>mento de máquinas a vapor, ferrovias e infraestrutura industrial. A fundição de ferro e aço</p><p>tornou-se um processo central na produção industrial. Fornos mais eficientes e métodos de</p><p>moldagem aprimorados permitiram a produção em massa de componentes padronizados,</p><p>reduzindo custos e aumentando a eficiência.</p><p>O processo de fundição de aço Bessemer, inventado por Henry Bessemer em 1856, revolu-</p><p>cionou a produção de aço ao permitir a fabricação em grande escala e a baixo custo. A ca-</p><p>pacidade de produzir grandes quantidades de aço de alta qualidade foi crucial para a cons-</p><p>trução de pontes, edifícios e navios, moldando o mundo moderno.</p><p>Fundição Moderna</p><p>No século XX e além, a fundição continuou a evoluir com a introdução de novas tecnologias</p><p>e materiais. A fundição sob pressão (die casting) permitiu a produção de peças complexas</p><p>com alta precisão e repetibilidade, sendo amplamente utilizada na indústria automotiva e</p><p>eletrônica. A fundição por cera perdida, também conhecida como fundição de precisão, tor-</p><p>nou-se essencial para a fabricação de componentes aeroespaciais e médicos.</p><p>Os avanços na ciência dos materiais e na tecnologia de fundição, incluindo o uso de simula-</p><p>ções computacionais e controle automatizado de processos, melhoraram a qualidade e a</p><p>eficiência da fundição. Novos métodos, como a fundição de espuma perdida e a fundição</p><p>centrífuga, expandiram as possibilidades de design e aplicação.</p><p>ETAPA 1: Tipos de processos de fundição</p><p>Nesta etapa, iremos abordar o processo de fundição, uma técnica fundamental na fabrica-</p><p>ção de diversos componentes mecânicos. A fundição é amplamente utilizada na indústria</p><p>para produzir peças complexas com grande precisão e versatilidade. Vamos mergulhar na</p><p>descrição e nos aspectos essenciais desse processo</p><p>A fundição é um processo que consiste em derreter um metal ou uma liga metálica e verter</p><p>o material líquido em um molde, onde ele é solidificado para formar uma peça sólida. Esse</p><p>processo é amplamente utilizado na indústria devido à sua capacidade de produzir peças de</p><p>diferentes tamanhos, formas e complexidades.</p><p>Principais Etapas do Processo de Fundição:</p><p>- Preparação do Molde: o primeiro passo na fundição é preparar o molde. Isso envolve a</p><p>escolha do material do molde (geralmente areia), a criação de um padrão em negativo da</p><p>peça a ser produzida e a montagem do molde.</p><p>- Preparação do Material: o material a ser fundido é selecionado e preparado. Isso pode</p><p>envolver a fusão de ligas metálicas em fornos de fundição, onde o material é aquecido até</p><p>atingir seu ponto de fusão adequado.</p><p>- Vazamento e Solidificação: o material fundido é despejado no molde preparado. Ele pre-</p><p>enche os espaços vazios do padrão, assumindo a forma desejada. À medida que o material</p><p>esfria e solidifica, a peça é formada dentro do molde.</p><p>- Resfriamento e Extração: após a solidificação completa do material, o molde é aberto e a</p><p>peça é extraída. Em alguns casos, pode ser necessária a remoção de excessos de material,</p><p>como rebarbas ou canais de alimentação.</p><p>- Acabamento: após a extração, a peça fundida pode passar por processos adicionais de</p><p>acabamento, como usinagem, retificação ou tratamentos térmicos, para alcançar as tolerân-</p><p>cias e propriedades desejadas.</p><p>Atividade da ETAPA 1: Tipos de Processos de Fundição</p><p>Nesta etapa da atividade, sua tarefa é pesquisar e explorar mais detalhadamente sobre</p><p>o processo de fundição na indústria. Concentre-se em diferentes tipos de fundição, como</p><p>fundição em areia, fundição por cera perdida ou fundição em molde metálico. Além disso,</p><p>destaque as vantagens, desafios e aplicações de cada tipo de fundição.</p><p>Para realizar essa pesquisa, consulte livros, artigos acadêmicos, sites especializados e ma-</p><p>teriais técnicos. Certifique-se de citar corretamente todas as fontes utilizadas. Ao realizar</p><p>sua pesquisa, leve em consideração os seguintes pontos</p><p>- Fundição em Areia: descreva o processo de fundição em areia, incluindo os passos en-</p><p>volvidos, como a preparação do molde de areia, a colocação do material fundido e a solidifi-</p><p>cação. Discuta as vantagens desse método, como a flexibilidade de produção, o custo rela-</p><p>tivamente baixo e a possibilidade de criar peças de grande porte. Também aborde os desa-</p><p>fios, como a necessidade de pós-tratamento e a limitação em termos de complexidade das</p><p>formas produzidas. Explique as principais aplicações da fundição em areia na indústria.</p><p>- Fundição por Cera Perdida: explique o processo de fundição por cera perdida, que en-</p><p>volve a criação de um modelo em cera, o revestimento cerâmico, a remoção da cera e o</p><p>despejo do material fundido no molde. Destaque as vantagens desse método, como a preci-</p><p>são dimensional, a capacidade de produzir peças complexas e a excelente qualidade super-</p><p>ficial. Discuta os desafios, como a necessidade de maior tempo e custo de produção, bem</p><p>como a limitação em termos de tamanho das peças. Apresente as principais aplicações da</p><p>fundição por cera perdida na indústria</p><p>- Fundição em Molde Metálico: descreva o processo de fundição em molde metálico, que</p><p>utiliza moldes permanentes feitos de metal, como aço ou ferro fundido. Explique as etapas</p><p>envolvidas, incluindo a preparação do molde, o despejo do material fundido e a extração da</p><p>peça. Aborde as vantagens desse método, como a alta precisão dimensional, a boa quali-</p><p>dade superficial e a possibilidade de produção em grande escala. Discuta os desafios, como</p><p>a maior complexidade e custo na fabricação dos moldes metálicos. Apresente as principais</p><p>aplicações da fundição em molde metálico na indústria</p><p>ETAPA 2: Projeto de Fundição</p><p>Nesta etapa, iremos abordar um experimento sobre processo de fundição. Para isso,</p><p>acesse o laboratório virtual denominado “PROJETO DE FUNDIÇÃO”. Ao abrir ele, você irá</p><p>fundir uma peça metálica utilizando um molde de areia verde.</p><p>Durante o experimento, você realizará os seguintes procedimentos</p><p>- Transferindo areia para a caixa 1: despeje água na bacia que contém areia e misture</p><p>com a concha. Posicione o molde 1 na caixa 1 e, em seguida, aplique talco sobre o molde.</p><p>Com a concha, adicione uma camada de areia sobre o molde e compacte essa camada</p><p>com o bastão de madeira. Adicione outra camada de areia com a concha e compacte nova-</p><p>mente.</p><p>- Transferindo areia para a caixa 2: rotacione a caixa 1 deforma que o molde fique visível.</p><p>Acople a caixa 2 sobre a caixa 1 e posicione o molde 2. Pulverize talco sobre o molde e po-</p><p>sicione os canos de PVC. Com a concha, adicione 2 camadas de areia, compactando cada</p><p>uma delas com o bastão de madeira. Remova os canos PVC e desacople a caixa 2. Escave</p><p>a passagem com a espátula e retire os moldes.</p><p>- Transferindo areia para o molde macho: aplique talco sobre o molde macho. Com a</p><p>concha, adicione 2 camadas de areia, compactando cada uma delas com o bastão de ma-</p><p>deira. Retire o macho do molde e posicione-o na caixa 1. Acople novamente a caixa 2 e po-</p><p>sicione os massalotes na caixa.</p><p>- Vertendo o metal líquido: utilize a tenaz para remover o cadinho do forno de fundição e</p><p>verta o metal líquido no molde. Aguarde uma hora, quebre o molde e retire a peça pronta.</p><p>Atividade da ETAPA 2: Realizando o processo de fundição</p><p>Nesta etapa da atividade, sua tarefa será executar o experimento “Projeto de fundição”</p><p>presente no simulador virtual. Para realizar o experimento, abra o laboratório virtual e</p><p>siga o roteiro de experimentos. Nele você irá encontrar o passo a passo de como deve ser</p><p>executada as etapas para o correto funcionamento do experimento.</p><p>Após ler as instruções do roteiro, abra o experimento e execute os passos para realizar</p><p>a fundição da sua peça metálica</p><p>Ao final do experimento, responda às seguintes questões</p><p>1. Descreva como foram realizadas as etapas do experimento, dizendo o que foi feito desde</p><p>o início, até o final do experimento.</p><p>2. Ocorreram defeitos na peça? Se sim, como seria possível evitá-los?</p><p>3. De que material foi fabricado o macho e por quê?</p><p>ETAPA 3: Reflexão e Análise do Processo de Fundição em Areia Verde</p><p>Após concluir o experimento no laboratório virtual, onde fundiu uma peça utilizando a téc-</p><p>nica de moldagem em areia verde,</p><p>é importante refletir sobre os aspectos e etapas envolvi-</p><p>das neste processo. A moldagem em areia verde é um método amplamente utilizado na in-</p><p>dústria de fundição devido à sua versatilidade e custo-benefício. No experimento, você pôde</p><p>observar desde a preparação da mistura de areia e argila até o vazamento do metal fundido</p><p>no molde e o subsequente resfriamento e solidificação da peça</p><p>Agora, para consolidar seu entendimento sobre este processo de fundição, você deve res-</p><p>ponder a algumas perguntas específicas. Essas questões abordarão desde os fundamentos</p><p>teóricos da moldagem em areia verde até as particularidades observadas durante o experi-</p><p>mento virtual. Essa reflexão não só reforçará os conceitos aprendidos, mas também permi-</p><p>tirá uma compreensão mais profunda das aplicações práticas e dos desafios deste método</p><p>de fundição. Vamos, então, explorar as perguntas e analisar os detalhes que fazem da mol-</p><p>dagem em areia verde uma técnica fundamental na fabricação de componentes metálicos</p><p>Atividade da ETAPA 3: Explorando a Fundição em Areia Verde</p><p>Para consolidar o seu aprendizado, responda às seguintes perguntas sobre a fundição</p><p>usando molde de areia verde.</p><p>1. Um defeito característico e muito comum no processo de fundição é o rechupe, que se</p><p>manifesta como uma depressão na superfície ou um vazio interno na peça fundida. Este de-</p><p>feito ocorre devido à contração do metal durante a solidificação. Qual é a forma mais co-</p><p>mum utilizada para prevenir essa falha?</p><p>2. A compactação da areia verde pode ser realizada manualmente ou com o auxílio de má-</p><p>quinas. Qual é a composição básica dessa mistura?</p><p>3. Na fundição por gravidade, o metal é vazado utilizando apenas a força da gravidade.</p><p>Considerando o processo realizado no laboratório, em que momento é mais adequado utili-</p><p>zar o modelo de fundição?</p><p>4. A delaminação ocorre quando duas porções do material fundido se encontram, mas não</p><p>se fundem corretamente devido a uma solidificação prematura. Quais são as causas mais</p><p>comuns desse defeito?</p><p>5. Explique a importância de manter o metal no ponto correto de fluidez durante a etapa de</p><p>vazamento. Em relação às temperaturas críticas no processo de fundição, quais delas de-</p><p>vem ser monitoradas com atenção?</p><p>FINALIZAÇÃO</p><p>Concluir esta atividade, que combinou a descrição dos principais processos de fundição, a</p><p>prática de construção de um molde de areia verde e a resolução de questões teóricas, foi</p><p>uma experiência enriquecedora e essencial para o seu aprendizado na disciplina de Proces-</p><p>sos de Fabricação Mecânica</p><p>Ao descrever os processos de fundição, você consolidou seu entendimento teórico sobre as</p><p>diversas técnicas e suas aplicações industriais, compreendendo as vantagens e desafios de</p><p>cada método. Este conhecimento teórico é fundamental para a identificação de processos</p><p>apropriados para diferentes tipos de peças e materiais, uma habilidade crucial para qual-</p><p>quer engenheiro ou técnico em fabricação mecânica</p><p>A etapa prática de construção de um molde de areia verde e a subsequente fundição de</p><p>uma peça de metal permitiram que você aplicasse o conhecimento teórico em um cenário</p><p>realista. Esta experiência prática é vital para a compreensão das nuances e dificuldades do</p><p>processo de fundição, proporcionando uma visão mais completa e concreta do que foi estu-</p><p>dado teoricamente. A prática reforça a teoria, permitindo que você visualize e manipule os</p><p>materiais e técnicas estudadas, e enfrentando problemas práticos que podem surgir durante</p><p>a fabricação.</p><p>Finalmente, responder às questões relacionadas ao processo de fundição consolidou ainda</p><p>mais seu entendimento, incentivando a reflexão crítica sobre o que foi aprendido. A capaci-</p><p>dade de identificar e solucionar problemas, como a delaminação e o rechupe, e de compre-</p><p>ender a importância das temperaturas de fusão, solidificação e superaquecimento, são com-</p><p>petências essenciais que se desenvolvem através desse tipo de atividade</p><p>A integração de teoria, prática e reflexão crítica em uma única atividade oferece um aprendi-</p><p>zado holístico e profundo, preparando-o para enfrentar os desafios reais da indústria de fa-</p><p>bricação mecânica. Compreender e dominar os processos de fundição é fundamental para</p><p>a produção eficiente e de alta qualidade de componentes metálicos, e essa atividade é um</p><p>passo importante nesse caminho. A combinação desses elementos fortalece sua base de</p><p>conhecimentos e habilidades, essenciais para seu sucesso acadêmico e profissional na</p><p>área de processos de fabricação mecânica. Parabéns por concluir essa atividade! Continue</p><p>explorando e aprimorando seus conhecimentos em engenharia mecânica e engenharia de</p><p>produção, pois eles são essenciais para uma carreira sólida e de sucesso na indústria.</p><p>Um abraço!</p><p>Professor Plínio Vieira</p><p>OLÁ! SOMOS A HELP EDUCACIONAL!</p><p>ELABORAMOS ESSE TRABALHO POR UM PREÇO</p><p>ACESSÍVEL.</p><p>ENTRE EM CONTATO CONOSCO</p><p>(21) 99887-9815</p>