Jupiterweb

Informações da Disciplina

Preparar para impressão

Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação

Escola de Engenharia de São Carlos

Engenharia de Materiais

Disciplina: SMM0224 - Introdução à Fundição, Soldagem e Metalurgia do Pó

Introduction to Casting, Welding and Powder Metallurgy

Créditos Aula:	3
Créditos Trabalho:	0
Carga Horária Total:	45 h
Tipo:	Semestral
Ativação:	15/07/2024	Desativação:

Objetivos

Ao final do curso o aluno deverá ter adquirido as seguintes competências específicas (C):
C1: Entendimento sólido dos processos de solidificação de metais, tecnologia de fundição, processos de moldagem e metalurgia da soldagem. Isso inclui a capacidade de identificar, explicar e aplicar esses
processos na prática.
C2: Capacidade de analisar e resolver problemas relacionados à formação de defeitos em peças fundidas, problemas de soldabilidade, classificação de processos de soldagem e resolução de defeitos em
soldas.
C3: Compreensão de técnicas de mistura, processos de sinterização e o uso de métodos não convencionais na fabricação de peças metálicas a partir de pós. Capacidade de aplicar esse conhecimento na criação de peças "verdes" e sinterizadas e entender os processos envolvidos. Para alcançar as competências (C) listadas acima, o aluno deverá
desenvolver as seguintes habilidades (H):
H1: Habilidade na identificação e aplicação de processos de fundição e
soldagem.
H2: Habilidades para analisar e resolver problemas relacionados a
defeitos em peças fundidas, problemas de soldabilidade, classificação de
processos de soldagem e a resolução de defeitos em soldas. Isso inclui a
capacidade de diagnosticar problemas, identificar suas causas e propor
soluções eficazes.
H3: Habilidades na identificação e aplicação de processos voltados à
preparação de peças "verdes" a partir de pós metálicos o que inclui
técnicas de mistura e processos de sinterização, bem como a aplicação de
métodos não convencionais na fabricação de componentes metálicos.

At the end of the course, the student should have acquired the following specific competencies (C): C1: Solid understanding of metal solidification processes, foundry technology, molding processes, and welding metallurgy. This includes the ability to identify, explain, and apply these processes in practice. C2: Ability to analyze and solve problems related to the formation of defects in castings, weldability issues, classification of welding processes, and resolution of welding defects. C3: Understanding of mixing techniques, sintering processes, and the use of non-conventional methods in the manufacture of metal components from metallic powders. The capacity to apply this knowledge to the creation of "green" and sintered parts and comprehend the processes involved. To achieve the listed competencies (C) above, the student must develop the following skills (H): H1: Skill in the identification and application of foundry and welding metallurgy processes. H2: Skills for analyzing and resolving issues related to defects in castings, weldability problems, classification of welding processes, and the resolution of welding defects. This includes the ability to diagnose problems, identify their causes, and propose effective solutions. H3: Skills in the identification and application of processes related to the preparation of "green" parts from metallic powders, including mixing techniques and sintering processes, as well as the application of non-conventional methods in the manufacturing of metal components.

Docente(s) Responsável(eis)

5347354 - Marcelo Falcão de Oliveira

Programa Resumido

Parte I: Solidificação de Metais. Segregação e defeitos de peças fundidas. Tecnologia de fundição. Processos de moldagem. Controle de peças fundidas.

Parte II: Metalurgia da Soldagem. Soldabilidade. Classificação dos principais processos de soldagem. Processos de soldagem não convencionais. Defeitos. Aspectos metalúrgicos de soldas. 

Parte III: Pós Metálicos: obtenção, caracterização e aplicação na metalurgia do pó. Mistura, processos de fabricação de peças "verdes" e sua sinterização. Processos não convencionais da metalurgia do pó.

Part I: Metal Solidification. Segregation and defects in castings. Foundry technology. Molding processes. Control of cast parts. Part II: Welding Metallurgy. Weldability. Classification of major welding processes. Non-conventional welding processes. Defects. Metallurgical aspects of welds. Part III: Metallic Powders: production, characterization, and their application in powder metallurgy. Mixing, manufacturing processes of 'green' parts, and their sintering. Non-conventional powder metallurgy processes.

Programa

Parte I: Solidificação de Metais - nucleação homogênea e heterogênea (inoculação), taxa de nucleação (refino microestrutural), crescimento, super-resfriamento constitucional, morfologia da interface de crescimento, micro e macro-segregação. Tecnologia da fundição - contração de solidificação, cálculo básico de massalotes, sistemas de alimentação em moldes, simulação da fundição, preparação do metal líquido. Processos de moldagem - em areia verde, areia com resinas de cura a frio e a quente, em
casca, areia soprada, macharia, molde cheio, cera perdida, moldes cerâmicos, moldes permanentes metálicos, injeção, centrifugação, reofundição e tixofundição. Aspectos metalúrgicos de peças fundidas,
defeitos.

Parte II: Metalurgia da Soldagem - formação da microestrutura na poça de fusão, segregação, fragilização por hidrogênio, trincas a quente e a frio. Soldabilidade de aços. Classificação dos principais processos de soldagem - por fusão, no estado sólido, brasagem, solda brasagem e solda branda.
Processos de soldagem convencionais ao arco elétrico e a chama. Processos de soldagem não convencionais - por explosão, por fricção mistura, por ultra-som. 
Parte III: Pós Metálicos - obtenção por processos químicos, termoquímicos, eletrolíticos, atomização e moagem. Caracterização de pós e sua aplicação na metalurgia do pó. Técnicas de mistura, aspectos sobre o transporte e armazenamento de pós. Processos de fabricação de peças "verdes" por compactação uniaxial e isostática. Técnicas de sinterização e fenômenos envolvidos. Processos não convencionais da metalurgia do pó - compactação/sinterização isostática a quente, injeção de pós,
sinterização/refusão a LASER para prototipagem rápida (impressão 3D).

Part I: Metal Solidification - homogeneous and heterogeneous nucleation (inoculation), nucleation rate (microstructural refinement), growth, constitutional supercooling, growth interface morphology, micro and macro-segregation. Foundry technology - solidification shrinkage, basic gating design, mold feeding systems, casting simulation, molten metal preparation. Molding processes - green sand, cold and hot curing resin-bonded sand, shell molding, sand casting, investment casting, lost wax casting, ceramic molds, permanent metal molds, injection, centrifugation, squeeze casting, and thixocasting. Metallurgical aspects of castings, defects. Part II: Welding Metallurgy - microstructure formation in the weld pool, segregation, hydrogen embrittlement, hot and cold cracking. Weldability of steels. Classification of major welding processes - fusion welding, solid-state welding, brazing, soldering, and brazing. Conventional arc and flame welding processes. Non-conventional welding processes - explosion welding, friction welding, ultrasonic welding. Part III: Metallic Powders - production by chemical, thermochemical, electrolytic, atomization, and milling processes. Powder characterization and its application in powder metallurgy. Mixing techniques, powder transport, and storage considerations. Manufacturing of 'green' parts by uniaxial and isostatic pressing. Sintering techniques and involved phenomena. Non-conventional powder metallurgy processes - hot isostatic pressing, powder injection molding, laser sintering/refusion for rapid prototyping (3D printing).

Avaliação

Método

AVALIAÇÃO Aulas expositivas teóricas e práticas de laboratório. Aulas expositivas teóricas e práticas de laboratório. A disciplina prevê visitas técnicas de forma a complementar a formação do estudante. MÉTODO Cada habilidade (H) será avaliada baseada em metodologias ativas como segue: H1: Solução de problemas de forma escrita a partir de dados fornecidos. H2: Apresentação escrita sobre a solução de problemas. Apresentação oral sobre a solução de problemas e desenvolvimento de projetos simples de forma individual e em equipe. H3: Descrição escrita e oral de processos, identificação de processo e defeitos.

Critério

Média aritmética maior ou igual a 5,0, das notas em provas escritas somada à média de notas atribuídas em trabalhos práticos.

Norma de Recuperação

Os critérios de avaliação da recuperação devem ser similares aos aplicados durante o semestre regular do oferecimento da disciplina; 1) A nota final (MF) do aluno que realizou provas de recuperação dependerá da média do semestre (MS) e da média das provas de recuperação (MR), como segue: d) MF=5 se 5 ≤MR ≤ (10 - MS); e) MF = (MS + MR) / 2 se MR > (10 – MS) f) MF = MS se MR < 5. 2) O período de recuperação das disciplinas deve se estender do início até um mês antes do final do semestre subsequente ao da reprovação do aluno em primeira avaliação.

Bibliografia

BIBLIOGRAFIA:
KALPAKJIAN, Serope e SCHMID, Steven. Manufacturing processes for engineering materials. 5a ed., Pearson Education, New Jersey, 2007.
CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica. 2a ed., McGraw-Hill, São Paulo, 1986.
GARCIA, Amauri. Solidificação - fundamentos e aplicações. 2a ed.,  UNICAMP, 2007.
CAMPOS FILHO, Mauricio Prates de e DAVIES, Graeme John. Solidificação e fundição de metais e suas ligas. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1978.
CAMPBELL, John. Castings. 2a ed., Elsevier Butterworth-Heinemann, 2003.
WAINER, Emilio; BRANDI, Sergio Duarte e DE MELLO, Fabio Decourt Homem. Soldagem: processos e metalurgia. São Paulo: Edgard Blucher, 1992.
MARQUES, Paulo Villani. Tecnologia da soldagem. Belo Horizonte: Esab, 1991.
CHIAVERINI, Vicente. Metalurgia do pó. São Paulo: ABM, 4a ed., 2001.
HIRSCHHORN, J.S. Introduction to powder metallurgy. New Jersey, APMI, 1976.

COMPLEMENTAR:
AMERICAN SOCIETY FOR METALS. ASM Handbook Committee. Metals Handbook (Casting). 9a ed., vol. 15, Ohio, 1988.
AWS Welding Handbook, vol. 2.
AMERICAN SOCIETY FOR METALS. ASM Handbook Committee. Metals Handbook (Welding, Brazing and Soldering). 9a ed., vol. 6, Ohio, 1988.
AMERICAN SOCIETY FOR METALS. ASM Handbook Committee. Metals Handbook (Powder Metallurgy). 9a ed., vol. 7, Ohio, 1988.
ASM INTERNATIONAL. ASM Handbooks Online: http://products.asminternational.org/hbk/index.jsp

Clique para consultar os requisitos para SMM0224

Clique para consultar o oferecimento para SMM0224