Introdução

Os temas abordados neste material são uma base introdutória e concisa para servir de apoio aos estudos e auxiliar as pesquisas acerca dos assuntos abordados. Isso porque, caro(a) aluno(a), o entendimento mais detalhado e profundo virá com muito estudo, dedicação e prática profissional. As unidades foram elaboradas a partir de pesquisas bibliográficas e apresentam, de forma explicativa e técnica, fundamentos teóricos básicos.

Na Unidade I, apresentaremos a classificação dos elementos químicos, de acordo com sua natureza (metais, ametais, hidrogênio e gases nobres), que, fundidos com outros metais, formam as ligas metálicas denominadas grupos de materiais ferrosos e não ferrosos. Devido a sua extensa utilização na fabricação de bens de consumo, versatilidade e baixo custo de produção, milhares de tipos de aço estão registrados e patenteados, por meio de sistemas de numeração e codificação.

A produção do ferro remonta à antiguidade e sua fabricação era facilitada devido à existência de minérios de ferro e à grande disponibilidade de carvão, matéria-prima para a fabricação do aço. O processo de transformação das peças, os tratamentos térmicos, as etapas envolvidas e as técnicas necessárias são métodos milenares de fabricação, que evoluíram juntamente com a humanidade.

Os metais não ferrosos são todos os metais, exceto o ferro. Podem ser utilizados em estado puro e se destacam no campo da Engenharia, nas indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais, bélicas e de construção civil. Os ametais (ligas não metálicas), encontrados na natureza nos estados sólido, líquido e gasoso, têm alta eletronegatividade e propriedades físicas opostas às dos metais.

Por sua vez, a ciência e a indústria dos polímeros tiveram início no século XIX; seu desenvolvimento fez muitos materiais, como o vidro, a cerâmica, o aço, etc., serem substituídos, uma vez que os plásticos são eficazes, versáteis, têm menor peso e custo de produção, além da maior facilidade no seu manuseio.

O processo de fabricação submete o material a um esforço mecânico que define sua capacidade de resistir sem se fraturar ou deformar. Por isso, é necessário conhecer as propriedades mecânicas do material, para que ele seja avaliado e haja a seleção correta.

Na metrologia, estudo da medição, fundamental para qualquer área da Engenharia, a normalização é sistematizada por um conjunto de princípios, regras e tabelas, organizado por entidades internacionais e adotado no Brasil pela ABNT.

Atualmente, o desempenho do profissional da Engenharia de Produção está cada vez mais relevante, na medida em que os processos produtivos estão exigindo maior precisão, eficiência, agilidade e baixo custo, a fim de que seja possível aumentar a produtividade e a rentabilidade.

A Unidade II apresenta o processo de fundição, que é a solidificação do metal líquido ou fundido no interior de uma forma. Outro item abordado é a soldagem, união de dois metais, por meio de calor ou pressão, a classificação e os tipos de soldagem. Os símbolos são padronizados internacionalmente e administrados pela American Welding Society (AWS), Euronorm, International Standard Organization (ISO) e pelos Japanese Industrial Standards (JIS).

A Unidade III apresenta os processos em que a força externa é aplicada, com a utilização de ferramentas adequadas à matéria-prima, para que se adquira a forma desejada por deformação plástica, mantendo-se a massa e a integridade. Esse pode ser um processo classificado como trabalho a frio ou a quente. Em função dos tipos de esforços aplicados, serão estudados os processos de laminação, extrusão, trefilação, forjamento e estampagem.

Quanto ao processo de usinagem, em que ocorre a remoção de material sobre a forma de cavaco, os movimentos de corte, de avanço e de profundidade serão apresentados, assim como os processos mecânicos de torneamento, aplainamento, furação, serramento, brochamento e fresamento.

Ainda nessa unidade, aborda-se a usinagem CNC (Comando Numérico Computadorizado), ferramenta comandada por um computador que recebe e envia informações, para que sejam executadas operações sem a ajuda do colaborador. Além do conceito básico, apresentaremos o sistema de coordenadas, que é usado para determinar a geometria da peça, as funções, a programação, ou seja, a comunicação entre o programador e a máquina por meio dos códigos, com formatos padrões (Norma ISO 6983).

Por fim, na Unidade IV, há o estudo dos polímeros que, anteriormente, foram discutidos de forma resumida e inicial. Nesse segundo momento, o estudo dos polímeros refere-se ao processamento/à conformação dos polímeros, com maior detalhamento de termos e conceitos, classificação quanto à estrutura química, molecular, mecanismo de reação e em relação às configurações de cadeias poliméricas. Quanto às classes, os polímeros são divididos em: plásticos, borrachas ou elastômeros e fibras.

A moldação de um polímero, que é o método mais comum para a sua conformação, pode ser feita por técnicas de injeção, extrusão e termoformação. Outros processos, como vazamento, fiação por fusão, compressão, calandragem, sopro, fiação seca ou úmida e imersão, serão descritos de forma resumida. Além disso, abordaremos o controle de qualidade no processo de fabricação e o planejamento desse controle, com a utilização de ferramentas que auxiliam a manter um padrão de eficiência e qualidade.