fundição de cobre
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Artigo sobre fundição de cobreTRANSCRIPT
ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba Curso de Engenharia Mecânica
Turma 1 – Noturno
Do minério ao metal:Produção do Cobre e suas Ligas
Piracicaba 02/05/2011.
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ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica Turma 1 – Noturno
Do minério ao metal:Produção do Cobre e suas Ligas
Trabalho apresentado para avaliação da Disciplina
Tecnologia e metalurgia da fundição do 7º semestre
do Curso de Engenharia Mecânica da Fundação
Municipal de Ensino de Piracicaba sob orientação
do Prof. Erivelto Marino.
Piracicaba 02/05/2011.
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Sumário
1.0 Objetivo52.0 Fundamentos teóricos Erro! Indicador não definido.2.1 Modelação Erro! Indicador não definido.2.2 Definições Erro! Indicador não definido.2.3 Macho Erro! Indicador não definido.2.4 Características de um modelo usado em fundição Erro! Indicador não definido.2.5 Classificação do modelo Erro! Indicador não definido.2.6 Tipos de modelos Erro! Indicador não definido.2.7 - Projeto da peça Erro! Indicador não definido.2.8 Inovações no setor de fundição Erro! Indicador não definido.3.0 Descrição da Prática Erro! Indicador não definido.3.1 Equipamentos e materiais Erro! Indicador não definido.
3.2 Procedimento Erro! Indicador não definido.
4.0 Questões Erro! Indicador não definido.5.0 Conclusão Erro! Indicador não definido.6.0 Referências Bibliográficas Erro! Indicador não definido.
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Lista de figuras
Figura 1: Marcação para macho.........................................................................................................6
Figura 2: Macho..................................................................................................................................7
Figura 3: Modelo solto........................................................................................................................8
Figura 4: Modelo emplacado..............................................................................................................9
Figura 5: Modelo caixa placa..............................................................................................................9
Figura 6: Modelo em cera.................................................................................................................10
Figura 7: Modelo em madeira...........................................................................................................11
Figura 8: Modelo em isopor..............................................................................................................12
Figura 9: Modelo em resina..............................................................................................................12
Figura 10: Modelos metálicos...........................................................................................................13
Figura 11: Alivio de tensões..............................................................................................................14
Figura 12: Ângulo de saída...............................................................................................................15
Figura 13: Detalhes das peças..........................................................................................................15.Figura 14: Divisão do modelo............................................................................................................16
Figura 15: Colocação de canais de vazamento................................................................................16
Figura 16: Exemplos de prototipagem...............................................................................................18
Figura 17: (1) o modelo de poliestireno é revestido com composto Refratário...............................20
Figura 18: (2) O modelo de espuma é colocado na caixa fundição..................................................20
Figura 19: (3) o metal fundido é vertido no modelo...........................................................................21
Figura 20: Modelos conectados a um canal......................................................................................24
Figura 21: Molde revestido com material refratário...........................................................................24
Figura 22: Molde pré-aquecido..........................................................................................................25
Figura 23: Quebra do molde..............................................................................................................25
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1.0 Introdução
O ouro teria sido o primeiro metal a atrair a atenção do homem primitivo.
Porém servia como adorno devido a sua grande ductilidade e baixa dureza.
Posteriormente o homem descobriu o cobre e a prata (Bradaschia)
De acordo com Bradaschia quando o homem martelou o cobre descobriu
que quando martelado ele endurece. Em 5000 a 4000 AC, por aquecimento e
martelamentos o cobre podia ser conformado e assim fabricado diversos objetos.
A verdadeira idade do Metal só teria começado quando o homem aprendeu
a fundir os metais, por volta de 4000Ac quando por acaso o minério de cobre,
utilizado para proteger a fogueira durante a noite e descobriu de manhã glóbulos
brilhantes nas cinzas da fogueira.
2.0 Metal Cobre
O cobre é um dos metais mais importantes industrialmente, de coloração
avermelhada, dúctil, maleável e que apresenta alta condutibilidade elétrica e
térmica, ponto de fusão a 1083°C e densidade correspondente a 8,96g/cm3(a
20°C), só superada pela da prata. É utilizado, atualmente, para a produção de
materiais condutores de eletricidade (fios e cabos), e em ligas metálicas como
latão e bronze. Entre as suas propriedades mecânicas destacam-se sua
excepcional capacidade de deformação e ductibilidade (Infomet).
As principais propriedades mecânicas do cobre variam dentro dos limites
abaixo:
Tabela 1: Propriedades mecânicas do cobre (Chiaverini)
Limite de escoamento 5 a 35 kgf/mm2
Limite de resistência á tração 22 a 45 kgf/mm2
Alongamento 6 a 48%Dureza Brinell 45 a 105Módulo de elasticiadade 12000 a 13500 kgf/mm2
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Segundo a classificação da ABNT os principais tipos de cobre são:
Cobre eletrolítico tenaz (Cu ETP) – fundido a partir de cobre eletrolítico,
contendo no mínimo 99,90% de cobre (e prata até 0,1%);
Cobre refinado a fogo tenaz (Cu FRTP) – contendo no mínimo 99,90% de
cobre (incluída a prata);
Cobre desoxidade com fósforo, de baixo teor de fósforo (Cu DLP) – obtido
por vazamento em molde, isento de óxido cuproso por desoxidação com fósforo,
com um mínimo de 99,9% de cobre (e prata) e teores residuais de fósforo (entre
004 e 0, 012%)
Cobre desoxidade com fósforo, de alto teor de fósforo (Cu DHP) – obtido
por vazamento em molde, isento de óxido cuproso por desoxidação com fósforo,
com um mínimo de 99,8% ou 99,9% de cobre (e prata) e teores residuais de
fósforo (entre 0,015 e 0,04%);
Cobre isento de oxigênio (Cu OF) – tipo eletrolítico, de 99,95% a 99,99% de
cobre(e Prata), processado de modo a não conter nem óxido cuproso e nem
residuos desoxidantes;
Cobre refundido (Cu CAST)- obtido a partir de cobre secundário e utilizado
na fabricação de ligas de cobre; o teor mínimo de cobre(e prata) varia de 99,75%
(grau A) a 99,50%) (grau B)
De acordo com Damasceno (2007) o Brasil não ocupa uma posição de
destaque entre os principais produtores de cobre. No entanto o potencial
geológico é grande e em 2004 foi inaugurada uma nova mina: a de Sossego, em
Canaã dos Carajás. Além disso, novos projetos encontram-se em
desenvolvimento, o que permitirá alterar o cenário de país importador auto-
suficiente e, talvez até, exportador de cobre.
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Gráfico 1: Produção de cobre Brasil X Mundo
3.0 Etapas da Produção do Cobre
O suprimento de cobre provém do metal primário produzido a partir de
minérios e de concentrados obtidos nas minas, da reciclagem e da recuperação
secundária como subproduto de outros metais. (Damasceno, 2007)
De acordo com Damasceno (2007) as jazidas e minas mais importantes,
com maior significado econômico e que contribuem com a maior parte da
produção mundial de cobre são aquelas do tipo disseminado ou porfirítico,
caracterizadas pela presença de minério sulfetado de baixo teor.
São encontradas, principalmente, ao longo da Cordilheira dos Andes,
Montanhas Rochosas e em todo o “cinturão de fogo” da costa do Oceano Pacífico.
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Os minérios de cobre são constituídos por uma mistura de minerais
sulfetados, destacando-se como mais importantes:
> calcosina, Cu2S, conteúdo estequiométrico 79% Cu;
> covelina, CuS, 66% Cu;
> bornita, Cu5FeS4 , 63% Cu;
> calcopirita, CuFeS2 , 34% Cu.
Da mina sai o minério contendo de 1% a 2% de cobre. Depois de extraído,
britado e moído, o minério passa por células de flotação que separam a sua parte
rica em cobre do material inerte e converte-se num concentrado, cujo teor médio
de cobre é de 30%.(Infomet)
Este concentrado é fundido em um forno onde ocorre a oxidação do ferro e
do enxofre, chegando-se a um produto intermediário chamado matte, com 60% de
cobre. O matte líquido passa por um conversor e, através de um processo de
oxidação (insufla oxigênio para a purificação do metal ), é transformado em cobre
blister, com 98,5% de cobre, que contém ainda impurezas como resíduos de
enxofre, ferro e metais preciosos. O cobre blister, ainda no estado líquido, passa
por processo de refino que pode ser refinação a fogo ou refinação eletrolítica.
(Infomet)
Conforme Chiaverini (1986) na refinação eletrolítica empregam-se anodos
de cobre com 99% de pureza e eletrólito que é uma solução de sulfato de cobre. O
cobre deposita-se sobre o cátodo que por sua vez, é de cobre. É um processo que
pode demorar diversas semanas.
Normalmente, o produto final originário dos produtores de cobre (mineiros),
são os catodos refinados e os vergalhões de cobre, cuja produção é vendida
quase que inteiramente para a indústria de transformação do cobre. Já esta
indústria, processa o catodo ou o vergalhão e, através de processos de laminação,
extrusão, forjamento, fundição e metalurgia do pó, obtém uma larga variedade de
produtos. (Infomet).
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Figura 1. Etapas de produção do cobre
4.0 APLICAÇÕES
Segundo Infomet a aplicação por excelência do cobre é como material
condutor (fios e cabos), destino de aproximadamente 45% do consumo anual de
cobre. Outros usos são:
Tubos de condensadores e encanamentos.
Eletroimãs.
Motores elétricos.
Interruptores e relés, tubos de vácuo e magnetrons de fornos
microondas.
Buchas para mancais
Tende-se ao uso do cobre em circuitos integrados em substituição do
alumínio, de menor condutividade.
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Cunhagem de moedas (com o níquel industrial), sendo empregado na
agricultura, na purificação da água e como conservante da madeira.
Quando associado a outros metais, os óxidos de cobre formam materiais
supercondutores.
A elevada condutividade elétrica e a facilidade com que pode ser trabalhado
fizeram com que o cobre participasse de diversos avanços tecnológicos
importantes ocorridos a partir de 1850.(Damasceno,2007).
E continua sendo consumido em larga escala, apesar da sua substituição
em alguns usos: na década de 1970 o alumínio substituiu o cobre na confecção de
cabos condutores de eletricidade, sendo interessante recordar que essa
substituição contou com a ajuda de fatos políticos, além dos avanços tecnológicos
como a solução do problema da ductibilidade do alumínio, cujos cabos suspensos
se rompiam pelo efeito da catenária quando suspensos em torres, mediante a
inclusão de uma alma de fio de aço nos cabos. Além disso, desenvolveram
processo para a soldagem do alumínio, muito mais difícil de ser soldado do que o
cobre. (Damasceno,2007).
Conforme Damasceno (2007) mais recentemente, os circuitos impressos e
a fibra ótica de silício tornaram-se, também, concorrentes e substitutos do cobre.
Apesar disso, cerca de 50% do cobre consumido destinam-se, ainda, à indústria
elétrica, particularmente, na confecção de fios elétricos. As ligas de bronze, latão e
o seu uso como metal (chapas, tarugos, vergalhões), completam as principais
utilizações do cobre.
A seguir segue segundo Chiaverini(1986) segue as principais aplicações
industriais de cobre:
Cobre eletrolítico tenaz (Cu ETP) – aplicações onde se exige alta
condutividade térmica e elétrica: na indústria elétrica, na forma de cabos,
motores elétricos, fiação para instalação doméstica, interruptores etc; na
industria mecânica, na forma de peças, radiadores de
automóveis,arruelas,rebites,destiladores etc; na construção civil e
arquitetura, em telhados e fachadas, pára-raios, revestimentos artísticos
etc.
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Cobre refinado a fogo tenaz (Cu FRTP) – Embora contento maior teor de
impurezas as aplicações são semelhante a anterior. Na industria elétrica é
utilizado somente quando não necessita-se de alta condutividade elétrica.
Cobre desoxidade com fósforo, de baixo teor de fósforo (Cu DLP) – é
utilizado principalmente na forma de tubos e chapas, em equipamentos que
conduz fluido.
Cobre desoxidade com fósforo, de alto teor de fósforo (Cu DHP) –
aplicações semelhantes à anterior.
Cobre isento de oxigênio (Cu OF) – É indicado para operações de extrusão
por impacto, aplicações para equipamento eletro-eletrônico, válvulas de
controle termostático, motores de grande porte etc.
5.0 Cobre e suas Ligas
O cobre é normalmente usado em sua forma pura, mas também pode ser
combinado com outros metais para produzir uma enorme variedade de ligas. Cada
elemento adicionado ao cobre permite obter ligas com diferentes características
tais como: maior dureza, resistência a corrosão, resistência mecânica,
usinabilidade ou até para obter uma cor especial para combinar com certas
aplicações.
Figura 2. Relação das ligas de cobre
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O Conselho Internacional para o desenvolvimento das Aplicações do Cobre
classifica as ligas nos seguintes grupos principais:
Cobre puro(dos diversos tipos)
Ligas de cobre de baixo teor de liga
Ligas de cobre de alto teor de liga
Ligas cobre-zinco (latões)
Ligas cobre-zinco-chumbo(latões ou chumbo)
Ligas especiais cobre-zinco(latões ao estanho e ao alumínio)
Ligas cobre-estanho (bronze fosforoso)
Ligas cobre-aluminio
K-Ligas cobre-níquel(cupro-níquel)
L- Ligas cobre-níquel-zinco (alpacas)
M- Ligas cobre-níquel-zinco-chumbo (pacas ao chumbo)
Nesse trabalho será descrito somente as duas principais ligas de cobre , os
latões e o bronze.
5.1 Latões
Os Latões comuns são ligas de cobre-zinco, podendo conter entre 5% a
50% de zinco (Chiaverini,1986).
Figura 3. Diagrama de Equilíbrio da liga cobre-zinco
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Os latões contendo até cerca de 35% de zinco caracterizam-se pelo fato do
zinco ser mantido em solução sólida no cobre. São denominados latões alfa.
Entre 37% e 45% surge a fase alfa-beta; e entre 45 e 50% são chamados
beta.
Os latões alfa apresentam uma estrutura cúbica de face centrada e os beta,
cúbica de corpo centrado.
De acordo com Chiaverini (1986) a presença do zinco altera as
propriedades do cobre. À medida que o teor de zinco aumenta ocorre uma
diminuição da resistência á corrosão em meios agressivos. Os latões apresentam
as seguintes aplicações:
-cobre zinco 95-5 – elevada conformabilidade a frio, utilizado em objetos
decorativos.
- cobre zinco 90-10 – chamado latão comercial; características semelhantes
a anterior, são utilizados na confecção de condutos, medalhas, estojos etc.
- cobre zinco 80-20 – latão comum- igual ao anterior.
- cobre zinco 70-30 – também chamado latão para cartuchos- combina boa
resistência mecânica e excelente ductilidade, é adequada para processos de
estampagem, são usadas para cartuchos para armas, tubos e suportes de
radiadores de automóveis e carcaças de extintores de incêndio.
- cobre zinco 67-33 – apresenta ductilidade ligeiramente inferiore ao tipo 70-
30;
Os latões a partir de 37% de zinco notam-se uma queda mais acentuada de
ductilidade, devido à presença simultânea da fase beta, que é menos dúctil.
-Cobre-zinco 67-37- usado na fabricação de peças por estampagem leve,
rebites, pinos, parafusos.
-Cobre-zinco 60-40- chamado metal Muntz- esta liga presta-se a
deformações mecânicas a quente. É usado na forma de placas, barras e perfis ou
componentes forjados a quente.
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Tabela 1: Classificação dos latões segundo ASTM
Fonte:Chiaverini (1986)
5.1.1 Latões para fundição
A tabela 2 apresenta as especificações da ABNT.
Tabela 2: Classificação dos latões para fundição
Fonte:Chiaverini (1986)
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Os tipos contendo chumbo apresentam maior resistência à corrosão, devido
ao estanho e maior usinabilidade, devido ao chumbo. As aplicações são válvulas
de baixa pressão, registros diversos, caixas de bombas da água.
As ligas ABNT 16 e 17 apresentam alta resistência mecânica e são
aplicadas em hastes de válvulas, engrenagens hélices e peças em contato com
água do mar.
5.2 Bronzes
Nos bronzes comerciais o teor de estanho varia de 2 a 10%, podendo
chegar a 11% nas ligas para fundição.
Figura 4. Diagrama de Equilíbrio da liga cobre-estanho
Segundo Chiaverini (1986) á medida que aumenta o teor de estanho,
aumentam a dureza e as propriedades relacionadas com a resistência mecânica,
sem queda da ductilidade. As ligas podem ser trabalhadas a frio, o que melhora a
dureza e os limites de resistência à tração ao escoamento.
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Os bronzes podem ser chamados de fosforosos com adição de 0,4% de
fósforo que atua como desoxidante.
Os bronzes apresentam elevada resistência à corrosão.
Pode-se adicionar chumbo para melhorar as propriedades lubrificantes ou
de antifricção das ligas, além de usinabilidade.
Tabela 3: Principais tipos de Bronze
Fonte:Chiaverini (1986)
As principais aplicações são:
- Tipo 98-2 – boa condutividade elétrica e melhor resistência mecânica que
o cobre, é empregado em contatos, molas condutoras etc; em construção
mecânica, como parafusos com cabeça recalcada a frio, tubos flexíveis, rebites,
varetas de soldagem.
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- Tipo 96-4 – em arquitetura; em construção elétrica, como molas e
componentes de interruptores, chaves contatos e tomadas, na construção
mecânica como molas, parafusos, porcas rebites etc.
- Tipo 95-5 – em tubos para águas ácidas de mineração, componentes para
as indústrias têxteis, químicas e de papel; molas, parafusos, porcas, rebites;
varetas e eletrodos para soldagem.
- Tipo 94-6 – mesmas aplicações do anterior em condições mais críticas.
- Tipo 92-8– melhor resistência a fadiga e ao desgaste; na forma de chapas,
barras, fios e tubos. Empregadas em discos antifricção, e nas mesmas aplicações
do tipo anterior.
- Tipo 90-10– é a liga entre os bronzes, que apresenta as melhores
propriedades mecânicas, sendo por isso a mais empregada. Entre algumas
aplicações típicas, incluem-se molas para serviços pesados.
5.2.1 Bronzes para fundição
Os bronzes para fundição incluem:
- liga cobre-estanho 89-11 fósforo – contendo 0,1 a 0,3% de fósforo;
utilizado em engrenagens;
- liga cobre-estanho 88-10 zinco 2 – contendo 1 a 3% de zinco e 1% Max.
De chumbo- conexões de tubos grandes, engrenagens, parafusos, válvulas e
flanges;
- liga cobre-estanho 86-6 zinco 4,5 chumbo 1,5- contendo 3 a 5% de zinco e
1 a 2% de chumbo- válvulas para temperaturas até 290°C, bombas de óleo e
engrenagens;
- liga cobre-estanho 87-11 chumbo 1 níquel 1 – contendo 1 a 1,5% de
chumbo e 0,5 a 1,5% de níquel – buchas e engrenagens para diversos fins.
Bronzes em peças fundidas tem aplicações importantes para mancais.
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- liga cobre-estanho 85-5 chumbo9 zinco 1- contendo 83 a 86% de cobre, 4
a 6% de estanho, 2% Max. de zinco e 8 a 10% de chumbo- empregada em buchas
pequenas e mancais;
-liga cobre- estanho 80-10 chumbo 10- contendo 78 a 82% de chumbo, 9 a
11% de estanho, 10% de estanho, 1% de zinco Max e 8 a 11% de chumbo-
empregada para mancais para altas velocidades e grandes pressões e em
mancais para laminadores;
- liga cobre- estanho 78-7 chumbo 15 – contendo 75 a 80% de cobre, 2 a
8% de estanho, 1% Max. de zinco e 8 a 11% de chumbo – empregada para
pressões médias, em mancais para automóveis;
- liga cobre- estanho 70-5 chumbo 25 – contendo 68 a 73% de cobre, 4 a
6% de estanho, 1% Max. de zinco e 22 a 25% de chumbo – empregada para
mancais para altas velocidade e baixas pressões.
6.0 Fundição de cobre
Segundo Bradaschia* o processo de fundição pode ser definido como a
conformação do metal no estado líquido. O líquido é vertido em moldes
adequados onde, ao solidificar-se, adquira a forma desejada.
Conforme Bradaschia as peças fundidas apresentam várias vantagens em
relação a outros processo de fabricação. Entre as principais vantagens pode-se
citar que as peças podem ser obtidas sem limitações de tamanho, complexidade,
forma e produção seriada. Ainda pode-se acrescentar que em diversos processos
de fundição podem-se obter peças com bom acabamento superficial e dimensões
finais. A fundição constitui o caminho mais curto entre a matéria prima e a peça
acabada.
Utilizam-se as ligas de cobre quando se necessita de propriedades como:
resistência a corrosão, condutividade elétrica, propriedades anti-fricção,
resistência ao desgaste, etc.
As ligas de cobre fundidas podem ser classificadas quanto á retração
durante a solidificação, em ligas de baixa e de alta retração. Entre as ligas de alta
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retração estão os bronzes de manganês e de alumínio. Nessas ligas o projeto das
peças e o sistema de moldagem devem ser bem estudados.
* Curso de fundição de ligas nao ferrosas. s.n.t, p.irreg p.As ligas de cobre são geralmente fundidas em areia por ser um método
econômico e apresentar grande flexibilidade em relação à dimensão e a forma .
A fundição em molde permanente é mais indicada para bronzes de estanho,
silício, alumínio e manganês. A dimensão da peça constitui uma limitação para a
fundição em moldes permanentes.
Praticamente todas as ligas de cobre podem ser fundidas com sucesso por
centrifugação.
7.0 Tratamento térmico do cobre e suas ligas
Segundo Chiaverini (1986) são:
- Homogeinização: O objetivo é eliminar ou diminuir a segregação de
lingotes que devam ser trabalhados a frio ou a quente. Aplica-se principalmente as
ligas bronze ao estanho e consiste no aquecimento a uma temperatura de cerca
90°C acima da temperatura de recozimento por tempo prolongado.
- Recozimento: Aplicado nas ligas trabalhadas a frio para promover sua
recristalização. Dependendo das ligas, as temperaturas variam de 260°C a 650°C
e para o metal cobre é de 425°C a 815°C. Quanto maior o encruamento prévio,
menor a temperatura de recristalização ou recozimento.
-Alívio de Tensões: Algumas ligas de cobre estão sujeitas à ruptura por
fissuração, devida a corrosão sob tensão; as ligas mais suscetíveis a esse
fenômeno são os latões, contendo 20% a mais de zinco.
O tratamento consiste em aquecer, durante uma hora, a temperaturas que,
conforme as ligas variam de 190°C a 260°C.
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8.0 Utilização do cobre em novas tecnologias
8.1 Rotor de cobre para motores elétricos
A indústria de motores observou que substituir a estrutura condutora de
alumínio do rotor por cobre incrementaria a eficiência em energia elétrica do motor
e conseqüentemente reduziria os custos operacionais durante sua vida útil. Este
fato, unido ao aumento da consciência energética nos consumidores, está
impulsionando a introdução dos rotores de cobre em motores de menor potência,
estimulando sua incursão no novo mercado dos eletrodomésticos. A eficiência dos
motores com rotores de cobre chegou a uma média de 90,7%, nível que supera a
dos motores produzidos atualmente e a média fixada pelas normas existentes.
Também se mostrou que este tipo de motor reduz as perdas totais entre 15% e
20% e, além disso, diminui a temperatura operacional do motor, fato que afeta
positivamente a durabilidade do aparelho. Em conseqüência, os rotores de cobre
têm alta qualidade, menos porosidade e equilíbrio quase perfeito, melhorando seu
desempenho e também tornando desnecessário o uso de contrapesos e reduzindo
os custos. Por todas estas razões, alguns motores industriais, com aplicações
especiais ou aqueles muito grandes, estão sendo desenvolvidos com estruturas
de rotores de cobre
8.2 Sinterização do cobre
Peças fabricadas a partir do processo de metalurgia do pó já possuem
grande espaço no mercado. Muitos processos também estão sendo substituídos
por este, que em muitos casos,melhoram as propriedades mecânicas do material.
O processo de metalurgia do pó consiste na fabricação de metálicas que se
distingue dos processos metalúrgicos convencionais pelas seguintes
características: utilização de pós metálicos como matéria-prima; ausência de fase
líquida, ou presença apenas parcial de fase líquida durante o processo de
fabricação; possibilidade de fabricar peças com formas definitivas, dentro de
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tolerância muito estreitas; possibilidade de produzir peças com características
impossíveis de se obter por qualquer outro processo metalúrgico.
Peças sinterizadas de cobre podem a vir ser usadas nos bicos de soldagem
Figura 4:Micrografia do cobre sinterizado
9.0 Reciclagem do Cobre
O Cobre pode ser reciclado e reutilizado fácil e indefinidamente, sem perda
de qualidade ou desempenho. Não existe diferença entre o material reciclado e o
metal obtido da mineração. Esta vantagem tem incentivado uma completa
infraestrutura de tecnologia industrial, que hoje em dia abrange 43% das
necessidades de cobre da Europa.
No plano mundial, cerca de 35% das necessidades de cobre são supridas
pela reciclagem do cobre encontrado em computadores, equipamentos
eletrônicos, válvulas e eletrodomésticos. E como cada vez se torna mais
necessário cuidar do meio ambiente e melhorar o uso de recursos, a reciclagem
desempenha um papel fundamental.
Atualmente a indústria da reciclagem do cobre é capaz de recuperar
virtualmente 100% do cobre utilizado, gerando muito pouco ou nenhum lixo. Este
processo representa uma economia de 85% em relação à produção primária
correspondente à extração e conversão do cobre.
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10.0 Conclusão
Podemos concluir que o cobre apresenta papel importante na história do
homem. Sendo utilizado a mais de 10000 teve papel importante no
desenvolvimento industrial principalmente as propriedades referentes à
condutividade elétrica e térmica.
O uso dos produtos de cobre em setores como a informática,
telecomunicações e outros de igual importância no processo de globalização.
O cobre pode ser industrializado através de processos de laminação,
extrusão, forjamento, fundição e metalurgia do pó onde se obtém uma larga
variedade de produtos.
Atualmente aproximadamente 50% do cobre são utilizados na indústria
elétrica.
Destaca-se o papel fundamental que a reciclagem desempenhará no ciclo
de produção do cobre, visto que é um metal relativamente raro e que
aproximadamente 70% do valor final do cobre referem-se ao concentrado obtido
no processo de extração do cobre do minério.
11.0 Referências Bibliográficas
Chiaverini, V. Tecnologia Mecânica – Processos de fabricação e tratamento. São Paulo. Makron. 1986. 2a edição.V. 3.
Damasceno, Eduardo Camilher. Disponibilidade, suprimento e demanda de
minérios para metalurgia /Eduardo Camilher Damasceno. — Rio de Janeiro:
cetem/mct, 2007.
Curso de fundição de ligas nao ferrosas. s.n.t, p.irreg p.
Metais e Ligas Metálicas <http://www.infomet.com.br/metais-e-ligas>. Acesso em: 02 maio. 2011.
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12.0 Questões
12.1 Quais as principais propriedades e aplicações do cobre?
O cobre é um dos metais mais importantes industrialmente, de coloração
avermelhada, dúctil, maleável e que apresenta alta condutibilidade elétrica e
térmica, ponto de fusão a 1083°C e densidade correspondente a 8,96g/cm3(a
20°C), só superada pela da prata.
O uso mais expressivo do cobre é como material condutor (fios e cabos),
destino de aproximadamente 45% do consumo anual de cobre. Outros usos são:
Tubos de condensadores e encanamentos.
Eletroimãs.
Motores elétricos.
Interruptores e relés, tubos de vácuo e magnetrons de fornos
microondas.
Buchas para mancais
chapas, tarugos, vergalhões
12.2 Liga metálica pode ser definida como dois ou mais metais combinados a fim de obter características físico-químicas melhoradas em relação ao metal base. O cobre pode formar inúmeras ligas metálicas. Entre elas as mais importantes industrialmente são o latão e o bronze. Descreva essas duas ligas e apresente as principais aplicações.
Os Latões comuns são ligas de cobre-zinco, podendo conter entre 5% a
50% de zinco.
Esta liga é utilizada em moedas, medalhas, bijuterias, radiadores de
automóvel, ferragens, cartuchos, diversos componentes estampados e
conformados etc.
Os bronzes comerciais são ligas de cobre-estanho e o teor de estanho varia
de 2 a 10%, podendo chegar a 11% nas ligas para fundição.
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É utilizado em tubos flexíveis, torneiras, varetas de soldagem, válvulas,
buchas, engrenagens etc. Destaca-se na industria mecânica com material para
produção de buchas e mancais.
12.3 O cobre pode ser obtido através do minério e processado para obtenção do cobre comercial primário. Este ciclo gera grandes impactos ambientais e alto custo. Além disso o minério de cobre é uma material que não é encontrado de forma abundante na crosta terrestre.
Diante da afirmação acima se percebe que a reciclagem desempenha papel fundamental no processo de produção do cobre. Comente.
O Cobre pode ser reciclado e reutilizado fácil e indefinidamente, sem perda
de qualidade ou desempenho. Não existe diferença entre o material reciclado e o
metal obtido da mineração.
No plano mundial, cerca de 35% das necessidades de cobre são supridas
pela reciclagem do cobre encontrado em computadores, equipamentos
eletrônicos, válvulas e eletrodomésticos. E como cada vez se torna mais
necessário cuidar do meio ambiente e melhorar o uso de recursos, a reciclagem
desempenha um papel fundamental.
Atualmente a indústria da reciclagem do cobre é capaz de recuperar
virtualmente 100% do cobre utilizado, gerando muito pouco ou nenhum lixo. Este
processo representa uma economia de 85% em relação à produção primária
correspondente à extração e conversão do cobre.
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