Relatório de Estágio
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1
JAILSON ALVES DA NOacuteBREGA
RELATOacuteRIO DE ESTAacuteGIO SUPERVISIONADO
Orientador Marco Antonio dos Santos DSc
Campina Grande-Paraiacuteba
17 de Setembro de 2012
Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto Produccedilatildeo
Qualidade Processos de Fabricaccedilatildeo
Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado apresentado agrave Universidade Federal de
Campina Grande como requisito miacutenimo agrave obtenccedilatildeo do tiacutetulo de Graduaccedilatildeo Plena
em Engenharia Mecacircnica realizado na empresa J ANSELMO DA SILVA amp CIA
LTDA
2
JAILSON ALVES DA NOacuteBREGA
RELATOacuteRIO DE ESTAacuteGIO SUPERVISIONADO
Relatoacuterio de Estaacutegio aprovado em ___ ____ _____
___________________________________________________
Orientador de Estaacutegio Marco Antonio dos Santos D Sc
Instituiccedilatildeo - UFCG
___________________________________________________
Examinador Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior D Sc
Instituiccedilatildeo ndash UFCG
___________________________________________________
Examinador Joatildeo Baptista da Costa Agra de Melo M Sc
Instituiccedilatildeo - UFCG
Campina Grande ndash Paraiacuteba
Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado apresentado agrave Universidade Federal de
Campina Grande como requisito miacutenimo agrave obtenccedilatildeo do tiacutetulo de
Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica realizado na empresa J ANSELMO DA SILVA amp CIA LTDA
Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto Produccedilatildeo
Qualidade Processos de Fabricaccedilatildeo
Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto e
Processos de Fabricaccedilatildeo
3
DEDICATOacuteRIA
Dedico este trabalho aos meus pais Severino Alves da Noacutebrega e Deolinda Ferreira
Noacutebrega a minha namorada Thamiriz Gomes de Oliveira aos meus irmatildeos e a todos os
amigos que fizeram fazem e iratildeo sempre fazer parte da minha histoacuteria de superaccedilatildeo
aprendizado e amizade por toda minha vida
4
AGRADECIMENTOS
Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o
decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA
minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo
incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as
minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio
pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz
Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de
curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos
Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por
participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu
trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter
acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de
necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus
amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor
agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse
trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG
especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash
UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como
engenheiro
5
AGRADECIMENTO ESPECIAL
Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar
em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho
Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi
pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
6
ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo
Dave Weinbaum
7
RESUMO
Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto
na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO
DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde
a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o
envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de
sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus
croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas
melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no
processo de extrusatildeo do alumiacutenio
Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
2
JAILSON ALVES DA NOacuteBREGA
RELATOacuteRIO DE ESTAacuteGIO SUPERVISIONADO
Relatoacuterio de Estaacutegio aprovado em ___ ____ _____
___________________________________________________
Orientador de Estaacutegio Marco Antonio dos Santos D Sc
Instituiccedilatildeo - UFCG
___________________________________________________
Examinador Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior D Sc
Instituiccedilatildeo ndash UFCG
___________________________________________________
Examinador Joatildeo Baptista da Costa Agra de Melo M Sc
Instituiccedilatildeo - UFCG
Campina Grande ndash Paraiacuteba
Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado apresentado agrave Universidade Federal de
Campina Grande como requisito miacutenimo agrave obtenccedilatildeo do tiacutetulo de
Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica realizado na empresa J ANSELMO DA SILVA amp CIA LTDA
Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto Produccedilatildeo
Qualidade Processos de Fabricaccedilatildeo
Aacuterea de Concentraccedilatildeo Projeto e
Processos de Fabricaccedilatildeo
3
DEDICATOacuteRIA
Dedico este trabalho aos meus pais Severino Alves da Noacutebrega e Deolinda Ferreira
Noacutebrega a minha namorada Thamiriz Gomes de Oliveira aos meus irmatildeos e a todos os
amigos que fizeram fazem e iratildeo sempre fazer parte da minha histoacuteria de superaccedilatildeo
aprendizado e amizade por toda minha vida
4
AGRADECIMENTOS
Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o
decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA
minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo
incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as
minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio
pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz
Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de
curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos
Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por
participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu
trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter
acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de
necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus
amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor
agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse
trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG
especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash
UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como
engenheiro
5
AGRADECIMENTO ESPECIAL
Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar
em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho
Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi
pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
6
ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo
Dave Weinbaum
7
RESUMO
Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto
na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO
DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde
a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o
envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de
sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus
croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas
melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no
processo de extrusatildeo do alumiacutenio
Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
3
DEDICATOacuteRIA
Dedico este trabalho aos meus pais Severino Alves da Noacutebrega e Deolinda Ferreira
Noacutebrega a minha namorada Thamiriz Gomes de Oliveira aos meus irmatildeos e a todos os
amigos que fizeram fazem e iratildeo sempre fazer parte da minha histoacuteria de superaccedilatildeo
aprendizado e amizade por toda minha vida
4
AGRADECIMENTOS
Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o
decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA
minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo
incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as
minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio
pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz
Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de
curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos
Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por
participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu
trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter
acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de
necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus
amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor
agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse
trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG
especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash
UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como
engenheiro
5
AGRADECIMENTO ESPECIAL
Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar
em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho
Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi
pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
6
ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo
Dave Weinbaum
7
RESUMO
Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto
na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO
DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde
a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o
envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de
sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus
croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas
melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no
processo de extrusatildeo do alumiacutenio
Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
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TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
4
AGRADECIMENTOS
Agrave Deus em primeiro lugar por ter me guiado pelo caminho certo durante o
decorrer da minha graduaccedilatildeo e por ter me dado forccedila nos momentos mais difiacuteceisA
minha famiacutelia em especial ao meu pai Severino e a minha matildee Deolinda pelo
incentivo empenho tranquilidade e paciecircncia para comigo aos quais dedico todas as
minhas vitoacuterias jaacute conquistadas e as futuras Aos meus irmatildeos Djane Joab e Djaacuterio
pelo apoio e incentivo durante to minha caminhada A minha namorada Thamiriz
Oliveira por estar sempre presente pelo seu imenso apoio durante os anos finais de
curso com sua paciecircncia e compreensatildeo Aos professores Dr Marco Antonio Santos
Dr Wanderley Ferreira de Amorim Juacutenior pelos seus ensinamentos e natildeo soacute por
participarem da minha defesa mais tambeacutem por terem me ajudando durante meu
trabalho e a minha vida acadecircmica Ao professor e mestre Joatildeo Batista Agra por ter
acompanhado de perto todo o meu trabalho e ter me dado apoio nos momentos de
necessidade com seus ensinamentos e ajudando sempre que precisei Aos meus
amigos que sempre me ajudaram durante toda a caminhada deste curso O autor
agradece a todos que contribuiacuteram direta e indiretamente para a realizaccedilatildeo desse
trabalho em especial a Universidade Federal de Campina Grande ndash UFCG
especificamente aos que fazem a Unidade Acadecircmica de Engenharia Mecacircnica ndash
UAEM Enfim a todos que de alguma forma contribuiacuteram para a minha formaccedilatildeo como
engenheiro
5
AGRADECIMENTO ESPECIAL
Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar
em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho
Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi
pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
6
ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo
Dave Weinbaum
7
RESUMO
Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto
na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO
DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde
a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o
envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de
sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus
croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas
melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no
processo de extrusatildeo do alumiacutenio
Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
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29 de junho de 2012
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nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
5
AGRADECIMENTO ESPECIAL
Ao Sr J Anselmo da Silva por ter proporcionado a oportunidade de estagiar
em sua empresa dando apoio e contribuiacutedo para a minha formaccedilatildeo ao seu filho
Evamberto da Silva por ter acompanhado todo o meu trabalho ajudando no que foi
pedidoenfim a todos os funcionaacuterios da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
6
ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo
Dave Weinbaum
7
RESUMO
Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto
na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO
DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde
a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o
envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de
sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus
croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas
melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no
processo de extrusatildeo do alumiacutenio
Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
6
ldquoSe natildeo puder destacar-se pelo talento venccedila pelo esforccedilordquo
Dave Weinbaum
7
RESUMO
Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto
na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO
DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde
a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o
envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de
sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus
croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas
melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no
processo de extrusatildeo do alumiacutenio
Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
7
RESUMO
Noacutebrega Jailson Alves Relatoacuterio de Estaacutegio Supervisionado Campina Grande Graduaccedilatildeo Plena em Engenharia Mecacircnica Universidade Federal de Campina Grande 2012 31 p Monografia (Estaacutegio Supervisionado) O estaacutegio teve carga horaacuteria de 300 horas e foi realizado na aacuterea de fabricaccedilatildeo tanto
na aacuterea de projetos quanto na aacuterea de qualidade e produccedilatildeo na empresa J ANSELMO
DA SILVA amp Cia LTDA tendo como objetivo atuar em todas as aacutereas passando desde
a implementaccedilatildeo de um novo setor para a fabricaccedilatildeo de tarugos de Alumiacutenio ateacute o
envelhecimento do alumiacutenio Durante o estaacutegio foram realizados dimensionamentos de
sistemas mecacircnicos jaacute projetados de forma que esses sistemas possuiacutessem os seus
croquis para futuras fabricaccedilotildees Foi realizado tambeacutem o desenhos de peccedilas
melhoradas para fabricaccedilatildeo o layout da empresa finalizando com melhorias no
processo de extrusatildeo do alumiacutenio
Palavras-Chave Detalhamento de projeto qualidade produccedilatildeo fabricaccedilatildeo
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
8
Sumaacuterio 1 Introduccedilatildeo 11
11 A Empresa 11
12 Produto11
13 Estrutura Organizacional12
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo 13
2 Revisatildeo Bibliograacutefica 14
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo 15
25 Anodizaccedilatildeo 20
3 Atividades Desenvolvidas na Empresa 20
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico 20
32 Concepccedilatildeo de um Transportador de Tarugo 22
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo 23
34 Layout da Empresa 25
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte 26
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo 29
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros 30
5 Conclusatildeo 30
6 Referecircncias 32
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
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em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
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Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
9
Lista de Figuras
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 12
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de Alumiacutenio (b) Perfis de Alumiacutenio 12
Figura 3 Organograma da Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 13
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio 13
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte[3] 15
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo 16
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de
temperaturaTrabalho a frio (TF) a morno (TM) e a quente (TQ) 16
Figura 8 Fornos para homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio 19
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis 19
Figura 10 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 7 toneladas 22
Figura 11 Forno de refusatildeo do aluminio capacidade 15 toneladas 22
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio 24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico 25
Figura 14 Componente do falso pistatildeo 25
Figura 15 Falso Pistatildeo redesenhado 26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA 27
Figura 17 Transportador de sucata 28
Figura 18 Transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 29
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportadorde tarugo de alumiacutenio 30
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
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em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
10
Lista de Anexo
Anexo 01 Plotagem do Transportador de Tarugo 31
Anexo 021 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo32
Anexo 022 Plotagem do componente do Falso Pistatildeo33
Anexo 023 Plotagem do Componente do Falso Pistatildeo34
Anexo 03 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio35
Anexo 041 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio36
Anexo 042 Plotagem do Transportador de Sucata de Alumiacutenio37
Anexo 043 Plotagem do Transportador de Tarugo de Alumiacutenio38
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
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Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
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Agosto de 2012
11
1 Introduccedilatildeo
11 A Empresa
A empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Matriz foi constituiacuteda em
25061986 sucedendo a firma individual Joseacute Anselmo da Silva especializada na
fabricaccedilatildeo de esquadrias de ferro e de alumiacutenio A historia da empresa considerando a
eacutepoca da firma individual comeccedila em 1980 com o apoio do sistema de creacutedito orientado
do Banco Paraiban o qual liberou recursos em duas oportunidades e possibilitou um
crescimento no volume de negoacutecios da serralharia resultando na transformaccedilatildeo da firma
individual em empresa limitada em 1986 ampliando as atividades para o comeacutercio de
produtos metaluacutergicos materiais de construccedilatildeo e artefatos de alumiacutenio
Em 1991 foi criada a primeira filial no municiacutepio de Joatildeo Pessoa em pleno
funcionamento ateacute hoje e com atividade de comercializaccedilatildeo de alumiacutenio em geral Em
1995 constituiu-se a segunda filial em Campina Grande no mesmo gecircnero de atividade e
com volume de negoacutecios cada vez mais crescente Em 1999 atraveacutes da matriz foi iniciada
a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno no entanto apoacutes um ano nessa atividade resolveu
abrir uma nova filial no estado do Paranaacute com o objetivo de fabricar perfis de alumiacutenio
atraveacutes do processo de extrusatildeo aleacutem da fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno resultando
na paralisaccedilatildeo da fabricaccedilatildeo de chapas em Campina Grande (Matriz)
Anos depois a empresa resolveu encerrar as atividades no estado do Paranaacute e
reativar a matriz situada na Avenida Joatildeo Wallig N 1387 Distrito Industrial em Campina
Grande devido a necessidade crescente da regiatildeo nordeste e comercializaccedilatildeo de
produtos para a construccedilatildeo civil tendo o alumiacutenio como um forte produto comercial A
empresa J ANSELMO (Figura1) possui cerca de 90 colaboradores e os setores de
fabricaccedilatildeo estatildeo em ampliaccedilatildeo para que a empresa tenha plena autonomia e uma
crescente em sua produccedilatildeo ( wwwjanselmocombr )
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
12
Figura 1Empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
12 Produto
Como citado anteriormente J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA tem em sua linha de
produccedilatildeo a fabricaccedilatildeo de chapas de poliestireno e de perfis de alumiacutenio sendo esse segundo
como o principal produto de fabricaccedilatildeo A produccedilatildeo de perfis eacute feita pelo processo de extrusatildeo
e possui cerca de 300 diferentes tipos de matrizes que possibilitam os mais variados modelos
desses perfis como mostrado na Figura 2
(a) (b)
Figura 2 (a) Vista geral da gama variedade de perfis de alumiacutenio (b) Perfis de alumiacutenio
Fonte o autor
Em processo de ampliaccedilatildeo a partir de 2012 a empresa passaraacute a fabricar aleacutem
desses o tarugo de Alumiacutenio para consumo interno e para atender o mercado nacional
13 Estruturas Organizacional
A empresa tem por sua vez uma estrutura de caraacuteter familiar sendo sua gerecircncia
composta por membros da famiacutelia que reportam suas decisotildees diretamente ao dono da
empresa que por fim avalia e analisa de forma coerente ao seu ponto de vista que decisatildeo
tomar (Figura 3)
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
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temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
13
Figura 3 Organograma da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA Fonte o autor
O gerente geral eacute responsaacutevel por todo o setor industrial desde a manutenccedilatildeo de
equipamentos produccedilatildeo logiacutestica enfim os setores que fazem parte O estaacutegio foi realizado
no setor industrial como um todo poreacutem dando um maior enfoque nos setores de fabricaccedilatildeo e
manutenccedilatildeo onde correspondia a regiatildeo de maior necessidade apresentada pelo empregador
14 Etapas de Fabricaccedilatildeo
Ateacute chegar ao produto final o alumiacutenio passa por vaacuterios processos (Figura 4) dentre
eles o processo de extrusatildeo envelhecimento e anodizaccedilatildeo Em expansatildeo a partir do final do
final de 2012 a faacutebrica produzira seus proacuteprios tarugos de alumiacutenio acrescentando ao
processo produtivo as etapas de refusatildeo e homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio
Figura 4 Etapas de fabricaccedilatildeo do perfil de alumiacutenio Fonte o autor
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2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
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Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
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Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
14
2 Revisatildeo Bibliograacutefica
21 Alumiacutenio
O alumiacutenio eacute um dos metais mais versaacuteteis existentes na atualidade Esta no topo da lista dos metais natildeo ferrosos como o material mais popular do mundo devido a variedade de aplicaccedilotildees possiacuteveis de sua utilizaccedilatildeo segundo Alcoa (2012) o mercado da construccedilatildeo civil destaca-se pelo significativo deste material representando hoje cerca de 15 de todo o volume do metal utilizado no Brasil O alumiacutenio possui uma seacuterie de vantagens metaluacutergicas inclusive sobre o accedilo destacando-se sua densidade e condutividade teacutermica (cerca de trecircs e cinco vezes menor) aleacutem de possuir uma excelente condutividade eleacutetrica( alumiacutenio puro com cerca de 60 em relaccedilatildeo ao cobre) O alumiacutenio ainda possui relativamente baixo ponto de fusatildeo cerca de 833k (660 degC) facilitando a conformaccedilatildeo a quente aleacutem de ter alto valor comercial agregado devido a ser um material de faacutecil reciclabilidade A metalurgia consiste de criar ligas a partir de combinaccedilotildees com um metal de base com a adiccedilatildeo de determinadas quantidades de outros elementos de modo que sejam obtidas melhorias ou modificaccedilotildees em algumas propriedades do metal base (INFOESCOLA 2012) No caso do alumiacutenio existem alguns elementos metaacutelicos que isoladamente ou em conjunto modificam propriedades especiacuteficas do alumiacutenio A NBR 6834 (ABNT 2000) eacute a norma brasileira da ABNT que classifica essas ligas conforme mostrado na Tabela 1
Tabela 1 Classificaccedilatildeo das Ligas de Alumiacutenio
LIGA ABNT (NBR 6834) ELEMENTOS DE LIGA
1XXX Alumiacutenio sem liga com pureza miacutenima de 9900
2XXX Cobre
3XXX Manganecircs 4XXX Siliacutecio
5XXX Magneacutesio
6XXX Magneacutesio e Siliacutecio 7XXX Zinco
8XXX Outros Elementos
As ligas de Alumiacutenio podem ainda ser classificadas como sendo fundidas e trabalhaacuteveis (natildeo trataacuteveis e trataacuteveis termicamente) A Empresa emprega o uso exclusivamente de ligas da classe 6XXX tendo em seu processo produtivo a utilizaccedilatildeo da liga 6063 211 Classe 6XXX
As ligas de Alumiacutenio da classe 6XXX satildeo ligas que apresentam em sua combinaccedilatildeo o
emprego de Magneacutesio e Siliacutecio que combinados corretamente proporcionam uma excelente
resistecircncia a corrosatildeo atmosfeacuterica grande aptidatildeo ao trabalho a quente e a tratamentos de
superfiacutecie ( Anodizaccedilatildeo)
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
15
De acordo com COUTINHO (1980) os dois elementos quando ligados ao alumiacutenio satildeo
capazes de formar um composto intermetaacutelico Mg2Si quase binaacuterio bastante semelhante ao
sistema AL-Cu
Essas ligam possibilitam a capacidade de serem trabalhadas mecanicamente e
a utilizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos para o ajuste de propriedades podendo ser consideradas
como ligas trabalhaacuteveis trataacuteveis termicamente A Figura 5 mostra o diagrama pseudo binaacuterio
desta liga
Figura 5 Diagrama pseudo binaacuterio Al-Mg2Si Fonte COUTINHO 1980
22 Processo de Conformaccedilatildeo Mecacircnica Extrusatildeo
Extrusatildeo eacute o processo pelo qual um bloco eacute reduzido em seccedilatildeo transversal ao ser
forccedilado a escoar atraveacutes do orifiacutecio de uma matriz sob alta pressatildeo (demecufprbr 2012) por
meio da accedilatildeo de compressatildeo de um pistatildeo acionado pneumaticamente ou hidraulicamente Os
produtos de extrusatildeo satildeo perfis ou tubos e particularmente barras de secccedilatildeo circular
A empresa trabalha com duas extrusoras uma com tarugo de 6 pol para fabricaccedilatildeo de
perfis com dimensotildees maiores e para fabricaccedilatildeo de perfis com menores dimensotildees eacute utilizado
uma extrusora de 4 pol
Nesse processo o tarugo eacute aquecido ateacute certa temperatura (acima de 673 K ou 400 degC)
e fatiado nas dimensotildees adequadas preacute-estabelecidas na fabricaccedilatildeo do perfil A Figura 6
mostra o perfil logo apoacutes a extrusatildeo e dispostos de tal forma que fiquem com um comprimento
padratildeo
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
16
Figura 6 Perfis apoacutes extrusatildeo Fonte o autor
23 Temperatura de Conformaccedilatildeo
Os processos de conformaccedilatildeo satildeo comumente classificados em operaccedilotildees de trabalho
a quente a morno e a frio O trabalho a quente eacute definido como a deformaccedilatildeo sob condiccedilotildees
de temperatura e taxa de deformaccedilatildeo tais que processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo
ocorrem simultaneamente com a deformaccedilatildeo De outra forma o trabalho a frio eacute a deformaccedilatildeo
realizada sob condiccedilotildees em que os processos de recuperaccedilatildeo e recristalizaccedilatildeo natildeo satildeo
efetivos No trabalho a morno ocorre recuperaccedilatildeo mas natildeo se formam novos gratildeos (natildeo haacute
recristalizaccedilatildeo)
Costuma-se definir para fins praacuteticos as faixas de temperaturas do trabalho a quente a
morno e a frio baseadas na temperatura homoacuteloga que permite a normalizaccedilatildeo do
comportamento do metal como mostrado na Figura 7 (cimcombr )
Figura 7 Representaccedilatildeo da temperatura homologaacute e das faixas de temperaturaTrabalho a frio
(TF) a morno (TM) e a quente (TQ) Fonte cimcombr
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
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Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
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Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
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Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
17
24 Tratamento Teacutermico do Alumiacutenio
Assim como os accedilo os alumiacutenios podem sofrer tratamentos teacutermicos para melhorar as
propriedades do material de acordo com a necessidade de trabalho A Tabela 2 mostra de
acordo com ALCAN (1993) a nomenclatura empregada e usual para os tratamentos teacutermicos
do alumiacutenio
Tabela 2 Classificaccedilatildeo dos Tratamentos usuais do Alumiacutenio
Nomenclatura Significado
F Como Fabricado
O Recozido
H Encruado
W Solubilizado
T Tratado Termicamente
H1 Apenas Encruado
H2 Encruado e Recozido parcialmente
H3 Encruado e Estabilizado
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A Tabela 3 mostra e indica a sequecircncia de tratamentos baacutesicos a que o material pode
ser submetido (ALCAN 1993)
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
18
Tabela 3 Tratamentos submetidos pelo material
Classificaccedilatildeo das
Temperas ldquoTrdquo
Significado
T1 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
naturalmente
T2 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido naturalmente
T3 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
naturalmente
T4 Solubilizado e envelhecido naturalmente
T5 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo e envelhecido
artificialmente
T6 Solubilizado e envelhecido artificialmente
T7 Solubilizado e Estabilizado
(superenvelhecido)
T8 Solubilizado deformado a frio e envelhecido
artificialmente
T9 Solubilizado envelhecido artificialmente e
em seguida deformado a frio
T10 Resfriado apoacutes fabricaccedilatildeo deformado a frio
e envelhecido Artificialmente
tratamento teacutermico utilizado na empresa
A solubilizaccedilatildeo consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada
geralmente proacuteximo da temperatura de fusatildeo do material permitindo a migraccedilatildeo dos aacutetomos
proporcionando a dissoluccedilatildeo completa depois de um certo tempo de permanecircncia nesta
temperatura Todas as ligas podem ter sua dureza reduzida por meio do tratamento teacutermico de
recozimento ldquoOrdquoobtendo se resistecircncias mecacircnicas mais baixas (Ebahcombrtratamento
teacutermico 2012) Devido a necessidade e do crescimento do mercado a empresa estaacute
implantando fornos para fabricaccedilatildeo de tarugos e posteriormente a homogeneizaccedilatildeo desse
alumiacutenio (Figura 8) Para a liga 6XXX conforme informaccedilotildees da empresa o alumiacutenio seraacute
recozido a uma temperatura de 853 K (580 degC) por 4 horas desconsiderando a rampa
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
19
Figura 8 Fornos para Homogeneizaccedilatildeo do alumiacutenio Fonte o autor
As ligas trataacuteveis termicamente contem na sua composiccedilatildeo quiacutemica elementos de liga
cuja solubilizaccedilatildeo de um elemento ou um grupo de elementos no alumiacutenio aumenta com a
temperatura e o limite de solubilidade eacute excedido em temperatura ambiente ou em
temperaturas baixas Ao se aquecer a liga esses elementos entram em soluccedilatildeo solida
podendo ser mantidos na soluccedilatildeo em temperatura ambiente desde que a liga seja resfriada
rapidamente (solubilizaccedilatildeo) (ALCAN 1993)
Apoacutes a solubilizaccedilatildeo a liga encontra-se em situaccedilatildeo instaacutevel os elementos de liga
tendem a sair da soluccedilatildeo soacutelida formando compostos intermetaacutelicos prescipitados na matriz
Esses prescipitados satildeo finos (da ordem de Angstron) e bem distribuiacutedos proporcionando o
endurecimento da liga Essa prescipitaccedilatildeo (envelhecimento) pode ocorrer em temperatura
ambiente (envelhecimento natural) para periacuteodos mais longos (dias ou meses) ou ser
acelerado pelo aquecimento na faixa de 393K a 473 (120degC a 200degC) por algumas horas (
envelhecimento artificial) (ALCAN 1993)
Como mostrado na Figura 9 o perfil eacute disposto em um transportador e levado a um
forno e nele permanece agrave temperatura de 453K (180degC) por um periacuteodo de 4 horas
desconsiderando a rampa(T6) Essa temperatura eacute preacute estabelecida de acordo com a liga de
alumiacutenio que eacute trabalhada
Figura 9 Envelhecimento artificial dos perfis Fonte O Autor
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25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
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Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
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De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
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compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
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Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
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Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
20
25 Anodizaccedilatildeo
A anodizaccedilatildeo eacute um processo que produz nas ligas de alumiacutenio uma peliacutecula decorativa
e protetora de alta qualidade durabilidade e resistecircncia agrave corrosatildeo cobrindo uma ampla gama
de aplicaccedilotildees algumas especiacuteficas como anodizaccedilatildeo para fins arquitetocircnicos
3 Atividades desenvolvidas na Empresa
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades voltadas as necessidades da
empresa necessidades essas que se deram inicialmente no setor de projeto Os
conhecimentos da ferramenta de modelamento 3D da Autodesk Inventor foi de fundamental
importacircncia Dentre as varias atividades desempenhadas durante o periacuteodo de estaacutegio pode-
se destacar
Dimensionamento do diacircmetro do pistatildeo hidraacuteulico
Esboccedilo de um transportador de tarugo
Redimensionamento do falso pistatildeo
Layout da empresa
Croquis e detalhamento de equipamento de transporte
Acompanhamento do processo de extrusatildeo
31 Dimensionamentos do Diacircmetro do Pistatildeo Hidraacuteulico
Em ampliaccedilatildeo na empresa o setor de refusatildeo do alumiacutenio possui um forno de refusatildeo
com capacidade de fundir 8 toneladas de alumiacutenio e um forno de maior capacidade em
processo de finalizaccedilatildeo com capacidade de fundir ateacute 15 toneladas Para levantar e virar o
alumiacutenio liquido para o canal onde eacute fundido o forno de menos capacidadeutiliza um conjunto
de motor eleacutetrico com potencia de 5CV uma bomba hidraacuteulica exercendo uma pressatildeo de 175
bar (kgfmmsup2) e um pistatildeo com diacircmetro de 100 mm e cursor de tamanho suficiente para virar o
forno conforme mostrado na Figura 10 Vale salientar ainda que esse forno de menor
capacidade em sua carga maacutexima somado com a massa estrutural equivale a um total de 12
toneladas ( Fonte Projetista do forno)
21
Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
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motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
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Figura 10 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 8 toneladas Fonte o autor
De posse dessas informaccedilotildees foi solicitado o dimensionamento do diacircmetro de um
pistatildeo hidraacuteulico para o forno maior conforme a Figura 11 utilizando um motor eleacutetrico e uma
bomba hidraacuteulica de mesma capacidade tendo em vista que a empresa jaacute se fazia posse
desses equipamentos
Figura 11 Forno de refusatildeo do alumiacutenio capacidade 15 toneladas Fonte o autor
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
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Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
22
De acordo com informaccedilotildees do projetista a massa total do forno em sua maior
capacidade equivale a um total de 22 toneladas
Tem se que
p=mg (1)
onde ppeso
mmassa
ggravidade da terra aproximada em 10mssup2
p=22000kg x10= 220000 Newton que eacute aproximadamente 22000kgf
Q= carga minima de 22000 kgf
Tem se ainda que
P=QA (2)
Onde P eacute a pressatildeo de entrada exercida pela bomba Q eacute a carga miacutenima utilizada A eacute a
aacuterea=πDsup24
Fazendo P=175kgfcmsup2 Q=22000kgf
175=22000( πDsup24)
Foi encontrado um valor miacutenimo para o diacircmetro de 130mm
Foi proposto entatildeo a utilizaccedilatildeo de um pistatildeo com 150mm de diacircmetro que pode levantar
uma carga de ateacute 30 toneladas
Durante o dimensionamento foi discutido a possibilidade de realizaccedilatildeo de um estudo
mais aprofundado podendo empregar a utilizaccedilatildeo de dois pistotildees hidraacuteulicos em paralelo
sendo fixado um em cada canto do forno e natildeo um concentrado no meio como eacute utilizado no
forno de menor capacidade Foi dito tambeacutem que a utilizaccedilatildeo do mesmo motor eleacutetrico e
bomba hidraacuteulica gerando a mesma pressatildeo natildeo iriam gerar a mesma eficiecircncia apresentada
pelo sistema hidraacuteulico do forno menor Poreacutem conforme pedido pela diretoria optou se pela
utilizaccedilatildeo de um pistatildeo hidraacuteulico concentrado no meio do forno e mantido o sistema hidraacuteulico
sendo igual do forno menor
32 Concepccedilatildeo de um transportador de Tarugo
Foi proposto pelo projetista de maquinas que realiza serviccedilos na empresa o esboccedilo de
um transportador que levasse a tarugo de alumiacutenio depois de aquecido para o sistema de
23
compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
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compressatildeo onde eacute realizada a extrusatildeo conforme mostrado na Figura 12 O objetivo desse
esboccedilo seria de mostrar uma visatildeo geral desse equipamento para aprovaccedilatildeo pelo Sr J
Anselmo
Figura 12 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O principio de funcionamento desse equipamento baseia se em (1) entra o tarugo de
alumiacutenio fatiado a alta temperatura e cai na calha em (2) em (3) ficara um motor eleacutetrico que
transportaraacute atraveacutes de correntes a calha e jogaraacute o tarugo fatiado em (4) onde seraacute realizado
a extrusatildeo desse tarugo (Figura 12)
33 Redimensionamentos do Falso Pistatildeo
Eacute muito comum utilizar um bloco de accedilo (falso pistatildeo) entre o meio metaacutelico (tarugo) e o
ecircmbolo para proteger o pistatildeo das altas temperaturas e da abrasatildeo provenientes deste tipo de
extrusatildeo conforme mostrado na Figura 13
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
24
Figura 13 ecircmbolo e falso pistatildeo na extrusatildeo do meio metaacutelico Fonte o autor
Devido a danificaccedilatildeo acima do normal conforme mostrado na Figura 14 e visando
aumentar a eficiecircncia desse componente o mesmo foi redesenhando modificando se a
angulaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao eixo Z de 37deg para 32deg Essa diminuiccedilatildeo da angula foi motivada de
acordo com informaccedilotildees fornecidas atraveacutes de profissionais que atual na aacuterea O ideal seria
realizar uma investigaccedilatildeo para constatar a veracidade dos resultados
Figura 14 Componente do falso pistatildeo Fonte o autor
Em discussatildeo junto aos projetistas desse equipamento foi disposto essa diminuiccedilatildeo da
angulaccedilatildeo com o objetivo de aumentar a aacuterea de contato desse componente Esse acreacutescimo
visa aumentar a resistecircncia no momento da compressatildeo Eacute importante a realizaccedilatildeo do
desenho do componente conforme mostrado na Figura 15pois a modificaccedilatildeo dessa angulaccedilatildeo
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
25
altera todas as cotas do falso pistatildeo auxiliado assim no momento da usinagem dos
componentes
Figura 15 Falso pistatildeo redesenhado Fonte o autor
34 Layout da Empresa
Layout de uma faacutebrica eacute a disposiccedilatildeo fiacutesica dos equipamentos Industriais Incluindo o espaccedilo necessaacuterio para a movimentaccedilatildeo de material armazenamento matildeo de obra e as outras atividades e serviccedilos dependentes aleacutem dos equipamentos de operaccedilatildeo e o pessoal que os opera Layout portanto pode ser uma instalaccedilatildeo real um projeto ou um trabalho (uffbrtextos Durante o estaacutegio foi visto que o layout que tinha nas dependecircncias da empresa era antigo e expressava cerca de 30 do que a empresa eacute hoje Com o aumento da sua aacuterea fiacutesicas foi desenhado um novo layout conforme mostrado na Figura 16 e cotado com as dimensotildees reais da empresa
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
26
Figura 16 Layout da empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA
Fonte o autor
O Layout atualizado da empresa eacute importante pois mostra
O aacuterea fiacutesica da empresa
Informa os espaccedilos fiacutesicos ocupados e o que pode se expandir
Possiacutevel movimentaccedilatildeo de cargas e transporte de material
Disponibilidade de aacuterea dentro dos galpotildees para acoplamento de novos equipamentos
Detalhamento de todas as aacutereas organizadas dentro da empresa podendo assim
melhorar a logiacutestica de fabricaccedilatildeo
35 Croquis e Detalhamento de Equipamento de Transporte
Muitos equipamentos utilizados satildeo montados e fabricados na proacutepria empresa
Montadores industriais com experiecircncia auxiliam a empresa do Sr J Anselmo diminuindo os
custos finais Um exemplo que pode ser citado visto durante o estaacutegio foi na implementaccedilatildeo
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
27
do forno de homogeneizaccedilatildeo onde a compra de quatro queimadores a gaacutes sairiam a um custo
final de R$ 65000 os mesmos produzidos por esses profissionais na proacutepria empresa teriam
um custo final em torno de R$ 25000
Podemos citar ainda como equipamentos fabricados na proacutepria empresa o forno de
envelhecimento a primeira extrusora poacuterticos rolantes talhas e os tanques de anodizaccedilatildeo
Durante o estaacutegio foi solicitado os croquis e detalhamento de dois desses
equipamentos pois os mesmos seriam reconstruiacutedos em uma outra empresa e seriam
interessantes possuiacuterem o projeto detalhado de fabricaccedilatildeo ateacute mesmo para padronizaccedilatildeo
desse equipamento A Figura 17 mostra o desenho do transportador de sucata
Figura 17 Transportador de sucata Fonte o autor
O transportador eacute responsaacutevel por levar a quantidade exata de sucata para o forno
menor de refusatildeo com a seguranccedila do operador natildeo chegar proacuteximo ao forno O
funcionamento eacute a partir de um conjunto de redutores ligados a um motor eleacutetrico onde na
regiatildeo superior eacute levado a sucata de alumiacutenio para o forno em funcionamento Ainda na regiatildeo
superior existe um ldquobatedorrdquo (natildeo foi dimensionado) que trava e ajuda a cair a sucata dentro
do forno na saiacuteda do transportador
Foi proposto ainda que fosse dimensionado e feito o croquis do transportador de
tarugo de alumiacutenio conforme mostrado na Figura 18 devido a complexidade e da quantidade
de peccedilas envolvidas nesse veiculo e o detalhamento dos componentes que os envolvem
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
28
Figura 18 Transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
O transportador de tarugo de alumiacutenio tem a capacidade de transportar ateacute 22
toneladas de alumiacutenio se movendo em dois graus de liberdade No eixo ldquoXrdquo para aproximar o
veiculo de frente agrave porta de entrada do forno de homogeneizaccedilatildeo e no eixo ldquoYrdquo para colocar
os tarugos dentro do forno O sistema de funcionamento eacute a partir de dois motores eleacutetricos
que movimentam dois grupos independentes de redutores como mostrado na Figura 19 ambos
independentes que os fazem movimentar nos dois graus de liberdade
Figura 19 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio Fonte o autor
Como mostrado na Figura 19 o conjunto de motorredutores 1 eacute responsaacutevel pela forccedila
motriz que aproxima o transportador ate a entrada do forno sendo o conjunto de
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
29
motorredutores 2 responsaacuteveis por movimentarem o conjunto de eixos que estatildeo todos ligados
por catracas e correntes fazendo com que todos se movimentem ao mesmo tempo
impulsionando os tarugos para a entrada no forno A figura 20 nos mostra ainda com detalhe o
conjunto de catracas e correntes aleacutem do sistema composto por eixos e rodas de accedilos que
giram em cima de uma guia para facilitar a movimentaccedilatildeo
Figura 20 Ampliaccedilatildeo do transportador de tarugo de alumiacutenio 2 Fonte o autor
temos o ldquoballetrdquo e o ldquoseparadorrdquo que satildeo dois componentes que auxiliam a
movimentaccedilatildeo dos tarugos de alumiacutenio para dentro do forno de homogeneizaccedilatildeo Nos anexos
podemos observar o detalhamento do transportador e desses componentes
A fabricaccedilatildeo desses equipamentos eacute feita muitas vezes a partir do conhecimento e da
experiecircncia profissional desses montadores industriais ou seja natildeo seguem um projeto
definido e organizado sendo ateacute em alguns casos durante a fabricaccedilatildeo descartado materiais
que por erro de construccedilatildeo natildeo foram bem empregados Por isso a grande importacircncia desse
conhecimento ser compartilhado e dimensionado em forma de projeto Outro ponto importante
eacute de poder melhorar um equipamento que jaacute esta funcionando satisfatoriamente diminuindo
custos durante sua fabricaccedilatildeo e utilizando novos componentes que evoluiram
tecnologicamente
36 Acompanhamentos do Processo de Extrusatildeo
Durante o estaacutegio foram realizados acompanhamentos em diversos setores da
empresa com o objetivo de familiarizar o estagiaacuterio aos funcionaacuterios trabalhos executados e
realizar essa troca de conhecimento vivenciada durante a faculdade e as experiecircncias
profissionais passadas por eles
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
30
Foi visto que no setor responsaacutevel pela extrusatildeo dos perfis de alumiacutenio nem sempre a
extrusatildeo estava sendo realizada pelo operador na temperatura determinada ( 693 K (420 degC)
para perfis de maiores espessuras e 733 K (460 degC) para perfis de menores espessuras)
Visando a melhoria no processo em diaacutelogo com os operadores de forma informal foi
explicado que o processo sendo realizado de forma correta e trabalhando sempre com a
temperatura acima de 693 K (420degC) influenciaria diretamente nos custos de produccedilatildeo
manutenccedilatildeo horas paradas das maacutequinas qualidade dos perfis e reduziriam os desgastes nas
matrizes sendo beneacutefico para a empresa
4 Sugestotildees de Trabalhos Futuros
Visto que seria de grande importacircncia a realizaccedilatildeo desses testes para a Empresa e ateacute
mesmo pelo conhecimento pessoal fica a sugestatildeo de conclusatildeo desse trabalho
Observaccedilotildees durante o estaacutegio levam a crer que a manutenccedilatildeo principalmente nas
extrusoras eacute feita na maioria dos casos de forma corretiva e em poucos casos de forma
preventiva Fica a sugestatildeo de realizaccedilatildeo de um plano de manutenccedilatildeo que padronizasse esse
trabalho
5 Conclusatildeo
Durante o estaacutegio foram desempenhadas atividades de forma a contribuir na Empresa de
acordo com as necessidades vistas no momento sem um direcionamento a uma uacutenica aacuterea
Foi observado que no setor de produccedilatildeo e fabricaccedilatildeo possuem profissionais com bastante
conhecimento teacutecnico e experiecircncia profissional que contribuem para o andamento da
produccedilatildeo
As atividades realizadas durante o periacuteodo de estaacutegio foram de extrema valia na
formaccedilatildeo de um engenheiro tanto pelo aspecto teacutecnico como tambeacutem do ponto de vista
profissional de trabalhar em uma empresa que engloba diversos setores associa-los aos
conhecimentos de engenharia vistos na universidade
Outro ponto que merece destaque eacute a interaccedilatildeo com pessoas de diversos setores Na
empresa J ANSELMO DA SILVA amp Cia LTDA foi possiacutevel trabalhar junto aos setores de
produccedilatildeo e projeto e interagir com a diretoria da Empresa Isso sem duacutevida alguma torna a
experiecircncia do estaacutegio muito mais completa
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
Disponivel em lthttpwwwinfoescolacomengenhariametalurgiagt Acesso em 27 de
junho de 2012
Disponiacutevel em lt httpwwwperfilcmcombr2012anodizacaophpid=1gt Acesso em
29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwebahcombrcontentABAAAAfFgAHtratamento-termico-
nas-ligas-aluminiogt Acesso em 29 de junho de 2012
Disponiacutevel em lt wwwuffbrstatextosar022pdfgt Acesso em 02 de Julho de 2012
Disponiacutevel em lthttpwwwcimmcombrportalmaterial_didatico6469-aspectos-de-
temperatura-na-conformacaogt Acesso em 05 de Julho de 2012
Disponivel em ftpftpdemecufprbrdisciplinasTM262-
TM132ExtrusE3oExtrusE3o20[Modo20de20Compatibilidade]pdf Acesso em 24 de
Agosto de 2012
31
Assim percebe-se que o estaacutegio curricular vem cumprindo sua finalidade de ser um
periacuteodo de experiecircncia para o futuro engenheiro agregando tanto informaccedilotildees teacutecnicas como
tambeacutem o desenvolvimento das relaccedilotildees interpessoais
32
6 Referecircncias
ALCAN Manual de Soldagem 1 Ediccedilatildeo 1993
Coutinho Telmo de Azevedo- Analise e pratica metalografia de natildeo ferrosos ndash
Departamento de metalurgia da Universidade Federal de santa Catarina ed Satildeo Paulo
Edgard Bluumlcher 1980
NBR 6834 Aluminiacuteo e Suas Ligas-Classificaccedilatildeo ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de
Normas Teacutecnicas 2000
Disponiacutevel em lthttpwwwjanselmocombrgt Acesso em 15 de Marccedilo 2012
Disponiacutevel
em lthttpwwwalcoacombrazilptcustom_pagemercados_construcaoaspgt Acesso
em 27 junho de 2012
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