Processos de Fabrico I

Código:

L.EM024

Sigla:

PF I

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Desenho, Conceção e Fabrico

Ocorrência: 2024/2025 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Metalurgia, Materiais e Processos Tecnológicos
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.EM	193	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O objetivo essencial desta UC é municiar os estudantes com os conceitos fundamentais:

• dos processos de ligação por soldadura e brasagem utilizadas no fabrico de estruturas de aços ao carbono e carbono/manganês. - Conceito de soldabilidade.


• das técnicas de ligação de materiais com adesivos estruturais. 


• dos processos de fundição de peças em ligas ferrosas e não ferrosas. 


• dos processos de fabrico aditivo usando metais e plásticos.

Resultados de aprendizagem e competências

Com esta Unidade curricular espera-se que os estudantes estejam capacitados para:

• descrever as principais fases dos processos de fundição, soldadura e ligação adesiva;


• identificar as fases críticas destes processos;


• explicar as relações entre a estrutura e os defeitos e as condições operativas nas diferentes fases dos processos:


• identificar as principais condições e parâmetros que devem ser controlados de modo a reduzir ou evitar defeitos e promover a estrutura metalúrgica e as propriedades mecânicas desejadas;


• aplicar estes conhecimentos para produzir esboços e criticar o design de peças a obter por estas tecnologias;


• analisar e criticar processos de fabrico dados, nas áreas da fundição, soldadura e adesão;


• aprender mais, por conta própria e desenvolver as suas competências científicas e técnicas nestas áreas.

Espera-se também que, quando concluírem o bloco de processos de ligação, os alunos tenham também:

• conhecimento das principais técnicas de ligação por soldadura e brasagem utilizadas no fabrico de estruturas de aços ao carbono e carbono/manganês.


• Em particular pretende-se que o aluno fique com um conhecimento das: - Principais tecnologias de soldadura usadas na indústria nacional e parâmetros mais significativos que as controlam; - Limitações específicas da tecnologia em relação a outros métodos alternativos; - Conceito de soldabilidade de um material e das principais dificuldades de ligação; - Necessidade de conceber uma peça tendo em conta que vai ser soldada. - Ter um conhecimento geral sobre as técnicas de ligação de materiais com adesivos estruturais.

Trabalhar em grupo e adquirir maior competência em estratégias de comunicação (escrita e oral) e de motivação

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Pré-requisitos
Ciência materiais
Materiais metálicos
Materiais não metálicos
Mecânica dos sólidos

Programa

FUNDIÇÃO
Nas aulas teóricas
1. Principais ligas de fundição.
2. Interfaces.
3. Germinação e crescimento.
4. Fusão e reações entre os metais líquidos e os refratários e a atmosfera.
5. Solidificação e estruturas resultantes.
6. Fusão e solidificação rápida em soldadura
7. Classes de processos de fabrico aditivo
Nas práticas laboratoriais:
1. Regras de traçado e seu relacionamento com os defeitos.
2. Processos de fundição convencionais.
3. Projeto para a obtenção de peças fundidas.
4. Aula laboratorial de fundição por cera perdida.
FABRICO ADITIVO
Processos de fabrico aditivo. Vantagens e limitações dos vários processos.
PROCESSOS DE LIGAÇÃO
1. Propriedades e classificações.
2.Soldadura com elétrodos revestidos.
3.Soldadura por arco submerso
4. TIG
5.MIG/MAG
6. Soldadura por resistência
7. Brasagem
8.Soldabilidade de aços ao carbono e C/Mn.
9.Tratamentos térmicos.
10. Deformações em soldadura
11. Homologação de procedimentos de soldadura.
12.Preparação de juntas
13.Cálculo de custos
14.Controle de qualidade.
15.Introdução às juntas adesivas (teoria da adesão, preparação da superfície,famílias de adesivos e seleção)
16. Introdução ás juntas adesivas (fabrico, controlo, segurança, projecto e durabilidade).

Bibliografia Obrigatória

Peter Beeley; Foundry technology. ISBN: 0-7506-4567-9
Fernando Jorge Lino Alves; Protoclick. ISBN: 972-95376-1-5
A. Barbedo de Magalhães; Interfaces e germinação. A Fusão dos metais.
Fernandes, A. A., Figueiredo, M.; Processos de Ligação de Metais, 2005
Phillips, D.; Welding Engineering, Wiley, 2016
Eduardo. A. S. Marques, Ricardo. J. C. Carbas, A. Francisco G. Tenreiro, Lucas. F. M. da Silva; Introdução às ligações adesivas estruturais, 2021. ISBN: 9789899017856
Lucas Filipe Martins da Silva, Ricardo Carbas, Eduardo Marques; Problemas e Trabalhos Práticos de Juntas Adesivas Estruturais. ISBN: 9789897232237

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Metodologias de ensino:
Carga horária semanal - 2h T e 2h PL
Horas totais previstas – 52h
Trabalho laboratorial fora das aulas – 12h
Elaboração de relatórios – 28h
Preparação para exames – 70h Atendimento aos alunos (horário a indicar por cada docente).

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	70,00
Trabalho prático ou de projeto	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	28,00
Estudo autónomo	70,00
Frequência das aulas	52,00
Trabalho laboratorial	12,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Para obtenção de frequência, o estudante deverá cumprir o Regulamento específico de avaliação de discentes da FEUP, em particular no que concerne à assiduidade de pelo menos 75% das aulas PL da unidade curricular.

Fórmula de cálculo da classificação final

Fórmula de cálculo da classificação final:
CF=A*0.3+B*0.4+C*0,2+D*0,1
CF-Classificação final
A- Classificação do teste de fundição e fabrico aditivo
B - Classificação do teste de processos de ligação
C- Classificação do trabalho de grupo (relatório+apresentação) de fundição e fabrico aditivo
D- Classificação do trabalho de grupo (relatório+apresentação) de soldadura e juntas adesivas

A média das componentes de avaliação (A+C) (Módulo de Fundição e Fabrico Aditivo) bem como a média das componentes de avaliação (B+D) (Módulo de Processos de Ligação) têm classificação mínima de 7 valores.

Sempre que possível será valorizada a participação dos estudantes atividades da UC.

Provas e trabalhos especiais

Não se aplica, a não ser em casos especiais previstos no regulamento da FEUP. Nesses casos a avaliação deverá ser baseada num exame (30%+40%=70%) e dois relatórios de pesquisa bibliográfica, um de fundição e outro de ligação de metais. A avaliação do trabalho de fundição terá em conta a qualidade do respectivo relatórios (5%), das apresentações digital e presencial (5%) e da discussão (10%). O trabalho de processos de ligação terá um peso de 10%.

Trabalho de estágio/projeto

Não se aplica.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Não se aplica, a não ser em casos especiais previstos no regulamento da FEUP. Nesses casos a avaliação deverá ser baseada num exame e dois relatórios de pesquisa bibliográfica, um de fundição e outro de ligação de metais, sua apresentação e discussão, conforme acima se especifica.

Melhoria de classificação

Para melhorar a classificação os estudantes devem submeter-se a um exame final de recurso.O estudante  poderá submeter-se a exame a um ou a ambos os blocos. Os pesos são os indicados no cálculo da classificação da unidade curricular.