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1 AOL 5 – Atividade Contextualizada – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA – ENG. MECÂNICA– 2021.2.B
AOL 5 – Atividade Contextualizada
Sérgio H. T. Mello/ Matrícula: 01196094 - Eng. Mecânica – Uninassau Amazonas Módulo B - 60677. 7 - Materiais de Construção Mecânica - T.20212.B QUESTÃO PROPOSITIVA.
- Em nosso projeto, você deverá escolher o melhor material metálico para compor o quadro de uma bicicleta, pensando que o cliente pediu uma customização para esse quadro que deverá ter alta resistência mecânica em virtude de ter mais de 100 kg. Essa bicicleta ainda não deverá ser muito pesada, nem muito cara.
- Os materiais que poderão ser utilizados nesse quadro são: - Alumínio; - Aço-cromo-molibdênio; - Titânio. 1. ESPECIFICAÇÃO BÁSICA DO PROJETO. Para fins de avaliação quantitativa dos custos de fabricação e da massa final do quadro, consideraremos o seguinte desenho técnico construtivo: Desenho básico Peça 1 - Tubo sem costura Ø 50.8 mm externo – comprimento total: 1830 mm; Peça 2 - Tubo sem costura Ø 25,4 mm – comprimento total: 455 mm; Peça 3 - Tubo sem costura Ø 12,7 mm – comprimento total: 520 mm; Os materiais selecionados foram o ALUMÍNIO 606 1 , a liga de TITÂNIO Grade2 (conforme norma ASTM B338) e o AÇO AISI 4130 (cromoly).
2 AOL 5 – Atividade Contextualizada – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA – ENG. MECÂNICA– 2021.2.B O quadro 01 sintetiza a avaliação da massa total do quadro da bicicleta, custo e tabela os valores dos limites de escoamentos dos materiais selecionados: Quadro 1 – Tabela comparativa da seleção de matérias Fonte: Autoria própria Considerando as premissas do projeto e mesmo que o quadro de alumínio tenha uma menor resistência mecânica aparente, considerando que a relação de custo x resistência mecânica e que o quadro será submetido a esforços mecânicos para uma carga de 1000 N, a minha recomendação é do uso do ALUMÍNIO 606 1. O processo de fabricação desse tipo de peça passa basicamente pelos processos de corte, calandragem, soldagem TIG para alumínio, tratamento térmico de solubilização/precipitação e pintura. O tratamento térmico aplicado em tubos de alumínio pós soldagem em geral são realizados em duas etapas, a etapa inicial de solubilização objetiva dissolver totalmente as fases através de aquecimento e posterior resfriamento rápido objetivando uma liga monofásica e supersaturada, o endurecimento por precipitação transforma a partir da solução supersaturada a fase em um material de partículas bem finas e igualmente distribuídas
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Consulta preços materiais metálicos. Alibaba. Disponível em: <https://portuguese.alibaba.com/product-detail/aisi- 4140 seamlesssteel-tubemade- for-chromoly bikeframe0523885692.html> Acesso em: 22 , novembro de 2021 CALLISTER JR., W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma Introdução. LTC, v. 8 ° Edição , 2012. CHERNIK, G. G. Ø externo (mm) Comprimento útil (mm) Espessura parede (mm) Peso linear (kg/m) Peso/peça (kg) Peso total quadro/peça (kg) Preço/kg Preço/quadro limite de escoamento (Mpa) Peça 1 50,8 1830 2,0 0,858 1, Peça 2 25,4 455 2,0 0,411 0, Peça 3 12,7 520 1,6 0,156 0, Peça 1 50,8 1830 2,0 1,39 2, Peça 2 25,4 455 2,0 0,66 0, Peça 3 12,7 520 1,6 0,25 0, Peça 1 50,8 1830 2,0 2,41 4, Peça 2 25,4 455 2,0 1,15 0, Peça 3 12,7 520 1,6 0,44 0, Alumínio 6061 Ti - liga grade 2 (ASTM B 338*) Aço AISI 4130 (cromoly) 1, 2, 5, 105 275 460 USD 2, USD 10, USD 1, USD 3, USD 29, USD 5,
