FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
PLANO DE ENSINO
1 - IDENTIFICAÇÃO
COMPONENTE CURRICULAR: Fundição e Soldagem UNIDADE OFERTANTE: FEMEC
CÓDIGO: FEMEC41085 PERÍODO/SÉRIE: 8 TURMAS: teórica – U, práticas – UA, UB, UC e UD
CARGA HORÁRIA NATUREZA
TEÓRICA: 60 PRÁTICA: 15 TOTAL: 75 OBRIGATÓRIA: (sim) OPTATIVA: ( - ) PROFESSOR: Volodymyr Ponomarov
ANO/SEMESTRE: Etapa II OBSERVAÇÃO:
1. Quantidade de Vagas Ofertadas: 70
2. A disciplina se compõe de duas partes, a saber Soldagem, Corte e Operações Afins (Parte 1) e Fundição (Parte 2).
2 - OBJETIVO
Objetivo Geral: Promover à formação de um engenheiro com conhecimento básico amplo nas áreas de soldagem e fundição.
Objetivos Específicos:
Soldagem. Descrever e diferenciar os principais processos de soldagem, corte térmico e operações afins, incluindo tipos de fontes de calor, equipamentos, acessórios e consumíveis. Fazer entender os princípios atuantes nos processos de soldagem por fusão e por pressão (física do arco, aquecimento por resistência elétrica, ...) para prever as correlações básicas entre os parâmetros de soldagem e suas ações sobre a junta soldada. Especificar o
processo de soldagem, corte e operações afins mais adequados em função das
características do produto (tamanho, material) e da produção. Entender os fundamentos básicos da metalurgia da soldagem e da imposição dos ciclos térmicos sobre o material a soldar, correlacionado com a formação de trincas. Ter noções da engenharia e inspeção em soldagem e segurança do trabalho.
Fundição. Reconhecer e diferenciar os principais processos de Fundição. Especificar o processo de fundição mais adequado em função das características do produto (material e acabamento), do tamanho do lote e da produção.
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3 - JUSTIFICATIVA
Para cumprir seu papel de engenheiro numa empresa metalomecânica o especialista recém-formado deve conseguir diferenciar os principais processos de soldagem, corte térmico e operações afins, equipamentos, acessórios e consumíveis. Ele deve entender os princípios atuantes nos processos de soldagem por fusão e por pressão para prever as correlações básicas entre os parâmetros de soldagem e suas ações sobre a junta soldada. Ele também vai precisar os conhecimentos básicos na área de fundição para reconhecer e diferenciar os principais processos de Fundição.
4 – PARTE 1: Soldagem, Corte e Operações Afins
4.1 - Ementa: História de soldagem. Terminologia de soldagem. Arco voltaico (estrutura do arco e a distribuição da tensão nele; acendimento e manutenção do arco; geração de calor no ânodo e no cátodo; jato de plasma; sopro magnético; característica estática dos arcos -CEA). Fontes de energia para soldagem (classificação; característica estática de fonte – CEF; relação entre CEA e CEF; ponto de trabalho; fontes convencionais eletromagnéticas e fontes modernas eletrônicas; regulamento de parâmetros de soldagem; controle de
comprimento de arco: interno - auto-ajuste do comprimento do arco e externo - retro-alimentação; ciclo de trabalho). Classificação e caracterização dos principais processos de soldagem por fusão e por pressão (definição; equipamentos; fontes; consumíveis;
vantagens; limitações e comparações entre eles; soldagem por Eletrodo Revestido;
soldagem TIG; soldagem MIG/MAG e MIG Pulsado - tipos de transferência metálica e forças atuantes na gota de metal; soldagem com Eletrodo Tubular; soldagem por Arco Submerso; soldagem oxi-acetilênica; soldagem por Pressão: por atrito, soldagem por resistência a ponto, soldagem por múltiplos pontos, soldagem por costura, soldagem por faiscamento, soldagem de topo; soldagem por Laser; soldagem por Feixe Eletrônico; soldagem e corte oxiacetileno; soldagem e corte por Plasma, soldagem por Eletroescória, soldagem por
Eletrogás; soldagem por Aluminotermia; corte Arco-Grafite). Brasagem (princípio e principais características; brasagem fraca, brasagem forte e brasagem em alta temperatura).
Metalurgia da soldagem (ciclos térmicos da zona de solda; formação da zona afetada pelo calor – ZAC; defeitos em construções soldadas). Regras gerais no projeto de peças soldadas. Segurança e higiene na soldagem.
4.2 – Programa.
Aulas teóricas (2 ha cada):
Número de tópico Número de aula Assunto
1.1 1 Introdução
1.2 2 Terminologia
1.3 3 Arco elétrico na soldagem
1.4 4 e 5 Fontes de soldagem a arco elétrico (4 ha) 1.5 6 Soldagem com eletrodo revestido (ER)
1.6 7 Soldagem com eletrodo não consumível (TIG) 1.7 8 e 9 Soldagem MIG/MAG (GMAW) e FCAW (4 ha) 1.8 10 Soldagem por arco submerso (SAW)
1.9 11 Soldagem por Resistência
1.11 14 Brasagem
1.12 15 Corte dos metais
1.13 16 e 17 Metalurgia da soldagem (4 ha) 1.14 18 e 19 Defeitos em soldagem (4 ha)
Aulas Práticas (obs.: cada aula prática é equivalente às 2 ha; veja item 6):
1 - Processo Eletrodo Revestido: Equipamentos; Abertura e manutenção do arco; Soldagem com vários tipos de eletrodos em CC-, CA, CC+ em vários níveis de corrente, Levantamento da CEF de Fonte de Corrente Constante;
2 - Processo TIG: Fontes e equipamentos (tocha e tipo de eletrodo, etc.); Levantamento da característica estática do arco; Sopro magnético; TIG CA e CC; soldagem de aço (sem e com alimentação), Al e de inox;
3 - Processo MIG/MAG e Arame Tubular: Fontes e Equipamentos; Influência de parâmetros (tensão, velocidade de alimentação, DBCP e indutância) no arco elétrico e transferência metálica; MIG/MAG em CC e Pulsada; Influência do tipo de gás de proteção.
4 - Processo a Arco submerso: Equipamento; Influência de parâmetros (tensão, Velocidade. de Alimentação, DBCP, Velocidade de soldagem) no consumo do eletrodo;
5 - Soldagem por resistência por ponto (manual e automática): Equipamentos e demonstrações;
6 - Soldagem e Corte a Plasma; Soldagem e Corte por oxi-gás (oxi-acetileno); Corte por arco-grafite; Brasagem a gás; (apresentação dos equipamentos e demonstrações).
38 ha de teoria + 2 ha de avaliação + 12 ha de prática = 52 ha
4.3 - Bibliografia Básica:
Soldagem & Técnicas Conexas: Processos. Ivan Guerra Machado, 1996. (baixar em
www.ct.ufrgs.br/lstc)
Soldagem: Fundamentos e Tecnologia; Marques, P.V., Modenesi, P.J. e Bracarense, A.Q., 2005, 363 p.
Introdução à Soldagem a Arco Voltaico, Quites, A.M., Florianópolis, Ed. Soldasoft, 2002 (ISBN 85-89445-01-1 (soldasoft@soldasoft.com.br)
4.4 - Bibliografia Complementar:
Soldagem - Processos e Metalurgia; Wainer, E., Brandi, S.D. e Melo, F.D.H., Edit. Edgard Blücher Ltda, SP, 1992.
Soldagem MIG/MAG: melhor entendimento, melhor desempenho - Scotti, A. & Ponomarev, V., 2ª Ed., 2014.
Seção didática do site www.cimm.com.br, www.infosolda.com.br e www.esab.com.br
http://www.demet.ufmg.br/labs/soldagem/ > TEXTOS > Processos da Soldagem; Física da
Soldagem (graduação) e Fontes de Energia para Soldagem;
Reis, R.P. & Scotti, A., Fundamentos e Prática da Soldagem a Plasma, 1. ed. São Paulo: Artliber Editora, 2007. v. 1000. 147 p.
Quites, A.M., Metalurgia da Soldagem dos Aços, Ed Soldasoft, 304 p. (ISBN 978-85-89445-05-4).
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5 – PARTE 2: FUNDIÇÃO
5.1 Ementa: Fusão e solidificação dos metais: Fenômenos inerentes à solidificação (contração, formação de vazios, trincas e tensões internas); Segregação química e de impurezas; Gases. Fabricação por fundição: Regras gerais para o projeto de peças fundidas. Projeto e confecção de Modelo (modelagem): Ângulo de saída; Sobremetal; Modelos com partes desmontáveis; Marcas de Macho; Placa Modelo; Machos e Caixas de Macho; Materiais de modelos e de machos e suas características. Projetos e confecção de moldes (moldagem): Divisão de caixas; Canais de enchimento: Resfriadores; Respiradores; Massalotes; Moldagem em areia; Moldagem em casca (shell-molding); Moldagem por CO2; Moldagem em moldes permanentes. Processos de Fundição: Fundição em areia
verde. Fundição em areia seca. Fundição em Areia Cimento. Fundição em Areia de Pega a Frio. Fundição Plena. Fundição em gesso. Fundição por coquilha (por gravidade). Fundição por cera perdida. Fundição sob pressão. Fundição por Centrifugação. Processos especiais de fundição. Equipamentos convencionais de uma fundição: fornos, carga do forno, misturadores de areia, moldadores, máquinas de limpeza. Defeitos de peças fundidas.
5.2 Programa
Aulas teóricas (2 ha cada):
Número de tópico Número de aula Assunto
2.1 1 Introdução em Fundição
2.2 2 e 3 Fabricação por Fundição (4 ha)
2.3 4 Processos de Fundição: “Areia verde”, Moldagem em CO2, outros
2.4 5 Processos de Fundição: Fundição sob Pressão 2.5 6 Processos de Fundição: Fundição de Precisão
por Cera Perdida e Fundição em Casca
2.6 7 Fusão e Vazamento nos Processos de Fundição. Defeitos nas peças fundidas
Aulas Práticas (obs.: cada aula prática é equivalente às 2 hs-a; veja item 6): 1 - Procedimento e Fundição em areia verde (disponível via vídeos).
2 - Prática de Fundição com Areia Verde (simulação com Parafina, aula prática filmada). 3 - Moldagem em CO2, Fundição sob pressão, Fundição em casca e em Coquilha
(disponíveis via vídeos, incluindo filmados no laboratório).
14 ha de teoria + 1 ha de avaliação + 6 ha de prática = 21 ha
5.3 - Bibliografia básica:
- Baldamn, R., L. Fundição: Processos e tecnologia Correlatas, Editora Érica, 2008.
- Tecnologia Mecânica - Processos de Fabricação e Tratamento; CHIAVERINI, 1986, Vol. II, 2a. Ed.
- Campos Filho, M.P.; Davies, G.J., 1978, "Solidificação e Fundição de Metais e suas
5.4 - Bibliografia complementar:
- Sieggel, M. et all, 1963, "Fundição", AMB, São Paulo, Brasil.
- Cappello, F., 1972, "Tecnologia de la Fundición", Hoepli, Barcelona, Espanha. - Soares, G. A Fundição: Mercado, Processos e Metalurgia, Editora da UFRJ, 2000. - Seção didática do site www.cimm.com.br.
6 - METODOLOGIA:
As aulas teóricas e práticas vão ser ofertadas no formato de Atividades Acadêmicas Remotas Emergenciais (AARE) via a plataforma MOODLE-CEaD/UFU;
Aulas teóricas remotas vão ser oferecidas via apresentações e vídeos guardados no ambiente Moodle-CEaD/UFU que deverão ser assistidos pelos alunos até uma data estipulada (atividades assíncronas!), seguidos por uma discussão via videoconferências (atividades síncronas!) via a plataforma BigBlueButtonBN (disponível no ambiente Moodle) no horário das aulas teóricas nas quartas- e quintas-feiras (das 16:00 até 17:00 e das 14:50 até 15:50, respectivamente);
Aulas práticas remotas vão ser oferecidas via vídeos pré-gravados e guardados no ambiente Moodle-CEaD/UFU que deverão ser assistidos pelos alunos até uma data estipulada (atividades assíncronas!).
No total, são programadas 55 horas de atividades assíncronas e 18 horas de atividades síncronas.
7 – AVALIAÇÃO
A avaliação das atividades dos discentes será realizada através de notas obtidas por eles ao responder aos questionários a serem aplicados na 3ª, 6ª e 9ª semana no decorrer da aplicação da disciplina, ou seja, 3 vezes via a plataforma Moodle-CEaD/UFU. Cada questionário conterá questões de múltipla escolha (com 4 alternativas). Para cada questão (30 questões por questionário) poderão existir de 1 até 4 opções das respostas certas. O valor de cada questão é igual a “1”. Cada marcação errada anula 50% da opção certa. A pontuação final do cada questionário é a soma das pontuações de cada questão, com a nota máxima possível de “30”. A pontuação final das provas da disciplina é de “90”.
O tempo para as respostas será estritamente limitado em 60 minutos ou 2 minutos por questão, em média. As provas (questionários) serão programadas e liberadas nos horários da disciplina das quartas-feiras ou quintas-feiras (das 16:00 até 17:00 ou das 15:30 até 16:30, respectivamente).
Dez pontos restantes são reservados para a avaliação da assiduidade dos discentes durante tais atividades como “Fóruns” (atividades assíncronas!) disponíveis dentro da plataforma Moodle-CEaD/UFU, assim como durante videoaulas (atividades síncronas!).
O aluno será aprovado com a soma das notas maior ou igual a 60.
8 - ATENDIMENTO AOS ALUNOS: Via a atividade “Forum” da plataforma Moodle-CEaD/UFU (atividade assíncrona!), via e-mail vladimir@ufu.br e via WhatsApp.
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9 - MATERIAL DO CURSO: Disponível via Moodle-CEaD/UFU
10. APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado do Curso de Graduação em Engenharia Mecânica realizada em: ___/___/___
Coordenação do Curso de Graduação em Engenharia Mecânica: __________________
Prof. Volodymyr Ponomarov
