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: SMM0314 - Processamento de Materiais VIII: Soldagem e Manufatura Aditiva de Metais

Materials Processing VIII: Welding & Additive Manufacturing of Metals

Créditos Aula:	2
Créditos Trabalho:	0
Carga Horária Total:	30 h
Tipo:	Semestral
Ativação:	15/07/2024	Desativação:

Objetivos

Ao final do curso o aluno deverá ter adquirido as seguintes competências específicas (C) sobre processos de soldagem e impressão 3D de metais e ligas:
C1. Conhecer os principais processos de soldagem utilizados na união e manufatura aditiva de componentes metálicos bem como suas implicações metalúrgicas, vantagens e desvantagens relativas à produção e custos de manufaturados.
C2. Compreender as variáveis ou parâmetros de cada processo de soldagem e manufatura aditiva de metais, bem como as aplicações, vantagens, desvantagens, acabamentos e tolerâncias típicas;
C3. Aplicar, analisar e avaliar os conceitos básicos de soldagem e impressão 3D de metais no setor industrial metal mecânico;
C4. Criar soluções tecnológicas para a fabricação de peças e componentes metálicos considerando requisitos de viabilidade técnica e econômica. Para alcançar as competências (C) listadas acima, o aluno deverá desenvolver as seguintes habilidades (H):
H1. Estudar os fundamentos metalúrgicos dos processos de união e manufatura aditiva de metais e ligas;
H2. Relacionar as capabilidades entre os processos de união e manufatura aditiva estudados e saber especificá-los dependendo das demandas do setor industrial metal mecânico;
H3. Utilizar alguns dos principais componentes ou estruturas metal mecânicas quanto à sua geometria, dimensões, tolerâncias, rugosidade e material constitutivo, visando comparar e criar soluções tecnológicas adequadas à união e à manufatura aditiva de peças e componentes metálicos.

At the end of the course, the student must have acquired the following specific skills (C) on welding processes and 3D printing of metals and alloys: C1. Know the main welding processes used in the joining and additive manufacturing of metallic components as well as their metallurgical implications, advantages and disadvantages related to production and manufacturing costs. C2. Understand the variables or parameters of each metal welding and additive manufacturing process, as well as the typical applications, advantages, disadvantages, finishes and tolerances; C3. Apply, analyze and evaluate the basic concepts of welding and 3D printing of metals in the metal mechanic industrial sector; C4. Create technological solutions for the manufacture of metallic parts and components considering technical and economic feasibility requirements. To achieve the competencies (C) listed above, the student must develop the following skills (H): H1. Study the metallurgical fundamentals of joining and additive manufacturing processes for metals and alloys; H2. Relate the capabilities between the joining and additive manufacturing processes studied and know how to specify them depending on the demands of the metal mechanical industrial sector; H3. Use some of the main metal-mechanical components or structures in terms of their geometry, dimensions, tolerances, roughness and constituent material, aiming to compare and create technological solutions suitable for the joining and additive manufacturing of metallic parts and components.

Docente(s) Responsável(eis)

6931500 - Haroldo Cavalcanti Pinto

Programa Resumido

1. Processos, equipamentos e consumíveis para soldagem e manufatura aditiva de metais e ligas.
2. Processos de soldagem de materiais metálicos: Soldagem oxigás.; Brasagem e soldagem branda; Soldagem a arco; Processos de soldagem com proteção gasosa; Processos de soldagem com proteção
de escória;
3. Processos de soldagem de alta intensidade;
4. Processos de corte (à frio: corte com jato de água; à quente: oxicorte, corte com eletrodo de carbono, corte a plasma e corte a laser);
5. Processos de união no estado solido envolvendo o movimento relativo entre partes;
6. O uso dos processos de soldagem na impressão 3D de peças e componentes metálicos;
7. Custos na soldagem e manufatura aditiva de metais e ligas;
8. Seleção dos processos de soldagem/união e manufatura aditiva de metais e ligas;
9. Fundamentos metalúrgicos de união e impressão 3D de metais e ligas;
10. Qualidade e produtividade na soldagem e manufatura aditiva de metais e ligas.

1. Processes, equipment and consumables for welding and additive manufacturing of metals and alloys. 2. Welding processes for metallic materials: Oxygas welding; Brazing and soft welding; Arc welding; Welding processes with gas protection; Welding processes with slag protection; 3. High intensity welding processes; 4. Cutting processes (cold: water jet cutting; hot: oxyfuel, carbon electrode cutting, plasma cutting and laser cutting); 5. Solid state union processes involving relative movement between parts; 6. The use of welding processes in 3D printing of metallic parts and components; 7. Costs in welding and additive manufacturing of metals and alloys; 8. Selection of welding/joining and additive manufacturing processes of metals and alloys; 9. Metallurgical fundamentals of joining and 3D printing of metals and alloys; 10. Quality and productivity in welding and additive manufacturing of metals and alloys.

Programa

11. Processos, equipamentos e consumíveis para soldagem e manufatura aditiva de metais e ligas: Introdução; Terminologia correlata; Processos, equipamentos e consumíveis para soldagem: classificação
dos processos de soldagem; exemplos de aplicação dos processos de soldagem;
2. Processos de soldagem por fusão de materiais metálicos: Soldagem oxigás.; Brasagem e soldagem branda; Soldagem a arco: Física do arco elétrico; Equipamentos de soldagem.; Processos de soldagem
com proteção gasosa: Processo de soldagem TIG (Gas Tungsten Arc Welding GTAW; Processo de soldagem MIG/MAG (Gas Metal Arc Welding GMAW);Processo de soldagem com eletrodo tubular.(Flux
Cored Arc Welding FCAW); Processos de soldagem com proteção de escória: Processo de soldagem com eletrodo revestido (Shielded Metal Arc Welding SMAW), Processo de soldagem ao arco submerso
(Submerged Arc Welding SAW); Soldagem por resistência;
3. Processos de soldagem de alta intensidade: laser e feixe de elétrons;
4. Processos de corte (à frio: corte com jato de água; à quente: oxicorte, corte com eletrodo de carbono, corte a plasma e corte a laser);
5. Processos de união no estado solido envolvendo o movimento relativo entre partes: soldagem por atrito, fricção e mistura mecânica, explosão, co-laminação, ultra-som, vibração linear;
6. O uso dos processos de soldagem na impressão 3D de peças e componentes metálicos: estratégias de impressão de peças e componentes metálicos, e suas implicações;
7. Custos na soldagem e manufatura aditiva de metais e ligas;
8. Seleção dos processos de soldagem/união e manufatura aditiva de metais e ligas;
9. Fundamentos metalúrgicos de união e impressão 3D de metais e ligas: Soldabilidade de materiais; Materiais de base; Fundamentos de soldagem de materiais metálicos: Transferência de calor na soldagem. Solidificação da poça de fusão. Defeitos na junta soldada e na impressão 3D. Aplicação em alguns materiais metálicos: Soldabilidade dos aços carbono e baixa liga, Soldabilidade dos aços
inoxidáveis e Soldabilidade do alumínio e suas ligas;
10. Qualidade e produtividade na soldagem e manufatura aditiva de metais e ligas: Ensaios não-destrutivos. Simbologia de soldagem e ensaios não-destrutivos. Qualificação de procedimentos de soldagem e de soldadores/operadores. Automação em soldagem e manufatura aditiva de metais e ligas. Qualificação na manufatura aditiva de peças e componentes metálicos.

1. Processes, equipment and consumables for welding and additive manufacturing of metals and alloys: Introduction; Related terminology; Welding processes, equipment and consumables: classification of welding processes; examples of application of welding processes; 2. Fusion welding processes for metallic materials: Oxygas welding; Brazing and soft welding; Arc welding: Electric arc physics; Welding equipment.; Gas shielded welding processes: TIG welding process (Gas Tungsten Arc Welding GTAW; MIG/MAG welding process (Gas Metal Arc Welding GMAW); Tubular electrode welding process. (Flux Cored Arc Welding FCAW); Welding processes with slag protection: Shielded Metal Arc Welding SMAW, Submerged Arc Welding SAW; Resistance welding; 3. High intensity welding processes: laser and electron beam; 4. Cutting processes (cold: water jet cutting; hot: oxyfuel, carbon electrode cutting, plasma cutting and laser cutting); 5. Solid state joining processes involving relative movement between parts: friction welding, friction stir welding, explosion, co-lamination, ultrasound, linear vibration; 6. The use of welding processes in 3D printing of metallic parts and components: strategies for printing metallic parts and components, and their implications; 7. Costs in welding and additive manufacturing of metals and alloys; 8. Selection of welding/joining processes and additive manufacturing of metals and alloys; 9. Metallurgical fundamentals of joining and 3D printing of metals and alloys: Weldability of materials; Basic materials; Fundamentals of welding metallic materials: Heat transfer in welding. Solidification of the weld pool. Defects in the welded joint and 3D printing. Application in some metallic materials: Weldability of carbon and low alloy steels, Weldability of stainless steels and Weldability of aluminum and its alloys; 10. Quality and productivity in welding and additive manufacturing of metals and alloys: Non-destructive testing. Welding symbols and non- structive testing. Qualification of welding procedures and welders/operators. Automation in welding and additive manufacturing of metals and alloys. Qualification in additive manufacturing of metallic parts and components.

Avaliação

Método

MÉTODO: Cada habilidade (H) será avaliada baseada em metodologias ativas como segue: H1: Sala de aula invertida com a apresentação de seminários em grupo; H2: Aprendizagem entre pares com entrega de trabalhos; H3: Aprendizagem baseada em problema e estudo de caso com entrega de relatório. H4: Avaliações escritas e/ou orais.

Critério

CRITÉRIO / CRITERION: Média ponderada das avaliações escritas e/ou orais, trabalhos, relatórios e seminários igual ou superior a 5,0 para aprovação: MF = 0,6x Nota avaliação + 0,4x Nota (seminários, relatórios e trabalhos).

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

1. Wainer, Emilio; Brandi, Sergio D.; Mello, Fabio D. H., Soldagem: processos e metalurgia, São Paulo : Edgard Blucher, 1992.
2. Marques, P. V.; Modenesi, P. J.; Bracarense, A. Q., Soldagem – Fundamentos e Tecnologia, (2007) Editora UFMG.
3. INFOSOLDA – O Portal Brasileiro da Soldagem: http://www.infosolda.com.br/
4. Weld integrity and performance: a source book adapted from ASM international handbooks, conference proceedings, and technical books / technical editor, Steve Lampman, Materials Park, OH: ASM International, 1997.
5. Kou, Sindo, Welding metallurgy, New York: Wiley, 2003.
6. Koellhoffer, Leonard; Manz, August F.; Hornberger, Eugene G., Welding processes and practices, New York : Wiley, 1988.
7. AWS. Welding handbook. Vols. 1,2 e 3. EUA, AWS Publishing, 1987 a
1996.
8. ASM Metals Handbook, Volume 6, Welding, Brazing and Soldering.
9. Lippold, John C; Kotecki, Damian J; Welding Metallurgy and Weldability of Stainless Steels, Wiley-Interscience; Illustrated edição (1 março 2005).
10. Toyserkani, Ehsan; Sarker, Dyuti; Ibhadode, Osezua; Liravi, Farzad; Russo, Paola; Taherkhani, Katayoon, Metal Additive Manufacturing, Wiley, 1a edição (25 outubro 2021).
11. Ph.d. Ladani, Leila, Additive Manufacturing of Metals: Materials, Processes, Tests, and Standards, Destech Pubns Inc (1 agosto 2020). 
12. Abdel-Aal, Hisham, Additive Manufacturing of Metals: Fundamentals and Testing of 3D and 4D Printing, McGraw-Hill Companies; 1a edição (1 novembro 2021).

Clique para consultar os requisitos para SMM0314

Clique para consultar o oferecimento para SMM0314