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UC UC02921 · T. Mecatrónica

Ficha 01 · Materiais, soldadura, posições

Aços, perfis, MMA/MIG/TIG, juntas, posições
Versão · Aluno
Tempo · 60 minutos
Cotação · 100 pontos
Aluno(a)
Turma
Data
Objectivos da ficha

Parte I · Materiais

Exercício 1 · Aço certo (10 pts)

Para cada estrutura, escolhe o aço adequado e justifica:

a) Bancada de oficina para 100 kg. b) Estrutura de cobertura industrial com vãos de 12 m. c) Vedação para zona alimentar (cozinha industrial). d) Suporte para antena em terraço (sol + chuva + sal marítimo).

a) S235 — carga baixa, ambiente interior, baixo custo. b) S355 ou S460 — vãos grandes exigem alta resistência; FS de 2 sobre cargas próprias + neve + vento. c) AISI 304 (inox alimentar) — contacto/proximidade com alimentos. d) AISI 316 ou aço galvanizado por imersão a quente — atmosfera marítima é a mais corrosiva possível; 316 tem 2% Mo que dá resistência à corrosão por cloretos.

Exercício 2 · Perfis (10 pts)

Liga cada perfil à sua aplicação típica:

Perfil Aplicação
UPN a) Coluna principal de edifício
IPE b) Tubagem hidráulica
HEB c) Viga estrutural geral
Cantoneira L d) Vigamento secundário, calhas
Tubo Ø e) Reforço, ligação angular

Parte II · Processos de soldadura

Exercício 3 · Processo certo (15 pts)

Para cada trabalho, escolhe MMA / MIG-MAG / TIG:

a) Reparação rápida de portão metálico em obra (sem electricidade próxima a 5 m). b) Bancada de aço carbono na oficina (série de 5 unidades). c) Suporte em aço inox AISI 304 com aspecto visível decorativo. d) Tubagens de alumínio para sistema pneumático. e) Vigamento estrutural pesado em altura (numa obra).

a) MMA — portátil, qualquer posição, sem cilindro de gás. Eléctrodo E7018 ou E6013. b) MIG/MAG com gás CO₂ ou mistura Ar/CO₂ — alta produtividade em série. c) TIG — cordão limpo, sem salpicos, aspecto visível. Mais lento mas qualidade superior em inox. d) TIG com Ar puro — alumínio precisa TIG ou MIG dedicado; TIG dá melhor qualidade em tubo fino. e) MMA com E7018 — estrutural pesado, qualquer posição, robusto e estável. Soldadores certificados.

Exercício 4 · Posições (10 pts)

Indica a posição (PA, PB, PC, PE, PF) para cada caso:

a) Peça pousada no banco, cordão na face superior. b) Soldar duas chapas em L pousadas no banco. c) Soldar verticalmente subindo o cordão de baixo para cima. d) Soldar uma junta no tecto, cabeça virada para cima.

a) PA (plana) — mais fácil; soldador trabalha confortavelmente sem fluir. b) PB (horizontal-vertical, canto) — fácil. c) PE (vertical ascendente) — difícil; ergue cordão contra gravidade. d) PG (overhead, tecto) — muito difícil; metal fundido cai sobre o operador.

Aprende em ordem PA → PB → PC → PE → PG.

Parte III · Juntas

Exercício 5 · Junta certa (15 pts)

Para cada combinação de peças, indica o tipo de junta + preparação adicional:

a) Duas chapas de 3 mm encostadas pelos topos. b) Duas chapas de 10 mm encostadas pelos topos. c) Uma chapa de 5 mm encostada perpendicularmente a outra de 6 mm. d) Reforçar uma união apoiando uma chapa em cima da outra (chapa fina 2 mm).

a) Junta de topo (butt) sem chanfre — espessura ≤ 4 mm penetra sem preparação. b) Junta de topo com chanfre em V (60-70° total) — espessura > 4 mm exige chanfre para garantir penetração total. Soldadura em vários passes (raiz + enchimento). c) Junta em T — cordão de canto (fillet weld) com pé igual à espessura da peça mais fina (5 mm). d) Junta sobreposta (lap) com cordão de canto contínuo.

Exercício 6 · Distorção (10 pts)

Soldaste uma estrutura rectangular grande e ela ficou empenada depois de arrefecer. Que 3 estratégias podias ter usado para prevenir?

  1. Ponteios primeiro — 2-3 cordões curtos em vários pontos (cantos e meios) para fixar geometria antes da soldadura definitiva.
  2. Sequência simétrica — alternar lados opostos (esquerda → direita → esquerda…) e do centro para os extremos, em vez de soldar tudo de um lado de seguida.
  3. Soldadura em passes curtos (50-100 mm) com pausa para arrefecer — em vez de cordão contínuo longo que concentra calor.
  4. Fixação rígida num jig durante toda a soldadura.
  5. Pré-deformar intencionalmente em sentido contrário ao esperado (compensação).

Bónus: dimensionar com folga sobre comprimentos críticos (1-2 mm) para corrigir após.

Parte IV · Corte

Exercício 7 · Corte certo (10 pts)

Para cada situação, escolhe o método de corte mais adequado:

a) Chapa de aço carbono 30 mm × 10 m, cortar em peças de 1 m. b) Tubo Ø 50 × 3 mm, peças com cortes a 45° para canto. c) Chapa fina 1,5 mm em alumínio com forma curva. d) Vergalhão Ø 12 mm para armadura, corte simples. e) Chapa inox AISI 316 com furos e formas complexas.

a) Oxi-corte ou plasma. Aço carbono 30 mm: oxi-corte tradicional eficiente; plasma também (mais limpo). Subcontratar a empresa com mesa CNC se múltiplos cortes. b) Serra de fita ou disco com gabarito de 45°. Para corte limpo a 45° em tubo, serra de fita com fixação angular. c) Plasma (alumínio não permite oxi-corte) ou laser. Para chapa fina e formas curvas: plasma CNC ou subcontratar laser. d) Disco ou serra de fita. Vergalhão é simples; disco rápido em obra, serra mais limpo. e) Plasma CNC ou laser. Inox não permite oxi-corte. Laser dá acabamento perfeito.

Parte V · Segurança

Exercício 8 · EPI completo (10 pts)

Vais soldar 4 horas seguidas em MIG/MAG em aço carbono. Lista o EPI completo + lista 2 elementos da bancada que tens de garantir.

EPI: - Máscara de soldador automática DIN 9-13. - Touca/lenço resistente sob a máscara. - Avental cabedal EN ISO 11611. - Mangas longas cabedal ou camisa 100% algodão coberta pelo avental. - Luvas cabedal soldador EN 12477. - Calçado S3 alto. - Polainas se soldar peças no chão. - FFP3 ou idealmente aspiração local na tocha. - Auriculares quando esmerilar.

Bancada: 1. Extintor próximo (pó ABC ou CO₂; não água). 2. Zona limpa de combustíveis num raio de 5 m (papel, panos, líquidos inflamáveis afastados). 3. Bónus: ventilação geral activa; biombo anti-arco para proteger colegas.

Exercício 9 · Acidente potencial (10 pts)

Um colega vai soldar com mangas curtas porque está calor. Que riscos identificas e o que dizes?

Riscos: 1. Queimaduras UV nos antebraços — radiação UV da soldadura queima a pele em segundos (parecido com sol forte mas mais intenso). Após 4h de soldadura, queimaduras de 2º grau são esperadas. 2. Queimaduras por salpicos — gotas de metal fundido a 1500°C salpicam até 1-2 m e ficam coladas à pele/pelos. 3. Queimaduras por arco directo — qualquer pele exposta ao arco fica vermelha (eritema) em minutos.

Resposta:

"Para. Sei que está calor, mas mangas curtas em soldadura é proibido por SHST e vais sair com queimaduras de 2º grau no fim do turno. Usa mangas leves de algodão debaixo do cabedal — protege bem mesmo no Verão. Ou ventila o espaço de trabalho. Se precisas mesmo de menos camadas, podes argumentar com SHST por fato de soldador refrigerado (existem), mas mangas curtas no arco não é opção."

Esta é uma regra absoluta. UV soldadura > UV sol em intensidade.