Ficha 02 · Construção, acabamento, inspecção
- Sequência fabrico
- Distorção
- Protecção
- Inspecção
Parte I · Construção
Exercício 1 · Plano (15 pts)
Vais construir uma bancada simples: estrutura tubular 60×60×3 mm + tampo em chapa 4 mm. Dimensões 1500×700×900 mm. Descreve os 10 passos do plano de fabrico.
- Desenho técnico com cotas globais + parciais + pormenor das juntas + símbolos de soldadura.
- Lista de material (BOM) + lista de corte: 4 pernas 900 mm, 2 vigas longitudinais 1500 mm, 2 transversais 700 mm, 2 reforços inferiores 1500 mm, 1 tampo 1500×700 mm em chapa 4 mm.
- Comprar/levantar tubo quadrado 60×60×3 (somar comprimentos + 5-10% desperdício) + chapa 1500×700×4 mm.
- Marcar todos os cortes com riscador + esquadro + fita.
- Cortar com serra de fita (limpa) ou disco. Limar arestas.
- Chanfrar as extremidades a 45° onde fazem ângulo recto (estética e penetração).
- Pré-montar (jig): posicionar as 4 pernas + vigas no banco; verificar esquadria com esquadro de chão.
- Ponteios em todos os cantos (2-3 cordões curtos por nó).
- Verificar geometria novamente: diagonais (devem ser iguais ±2 mm), comprimentos, paralelismo das pernas.
- Soldadura definitiva: cordões de canto contínuos, alternando lados opostos para minimizar distorção. Passes curtos com pausa para arrefecer.
- Soldar o tampo com cordões curtos em vários pontos (não contínuo — evita empenamento da chapa). Tampo encosta nas vigas superiores.
- Limpar escória + esmerilar cordões visíveis.
- Pintar: decapar, primário anti-corrosivo, 2 mãos de tinta acabamento.
- Verificar funcionalidade: bancada estável, sem balanço, esquadria mantém-se.
Tempo total: 6-10h consoante experiência.
Exercício 2 · Verificar geometria (10 pts)
Após os ponteios da bancada, como verificas que está esquadrada antes de soldar definitivamente?
Verificação por diagonais: 1. Medir com fita as duas diagonais do rectângulo da bancada (de canto a canto opostos). 2. As duas diagonais devem ser iguais ±2 mm para considerar esquadria correcta. 3. Se uma é mais comprida que a outra, bater levemente nos cantos da que é maior para corrigir.
Verificação adicional: - Esquadro grande em cada canto: braço da esquadra encosta às duas faces sem folga. - Régua + nível em cima das vigas: superfície superior plana. - Fita em cada perna: comprimento igual (mesma altura ao chão).
Se não está OK: cortar ponteios com rebarbadora, reposicionar, novo ponteio. Não tentar "puxar" com fixação rígida sem corrigir geometria.
Parte II · Distorção
Exercício 3 · Análise (10 pts)
Soldaste uma estrutura em I com 3 m de comprimento. Após arrefecer, ela ficou curvada com uma flecha de 8 mm no meio. Causas e soluções para futuro?
Causas: - Soldadura só de um lado ou muito mais cordão de um lado que do outro → contracção desigual. - Cordões contínuos longos geram muito calor concentrado. - Sem ponteios ou ponteios insuficientes. - Sem fixação rígida durante soldadura. - Espessura desigual entre alma e abas (calor entra mais facilmente na parte fina, encolhe mais).
Soluções para futuro: 1. Soldar alternadamente lados opposed; nunca tudo de um lado primeiro. 2. Passes curtos (50-100 mm) com pausa para arrefecer entre passes. 3. Ponteios generosos antes do definitivo. 4. Fixar num jig rígido durante toda a soldadura. 5. Pré-deformar intencionalmente em sentido contrário (compensação) — para uma viga de 3 m, dar arco de ~8 mm em sentido oposto antes de soldar.
Para esta estrutura já curva: aquecimento localizado controlado ("flame straightening") por soldador experiente pode corrigir; alternativamente cortar peça e refazer (muitas vezes mais económico).
Parte III · Acabamento
Exercício 4 · Protecção certa (15 pts)
Para cada estrutura, escolhe método de protecção anti-corrosiva:
a) Bancada em interior de oficina seca. b) Gradeamento exterior numa quinta no Alentejo. c) Plataforma metálica numa fábrica de produtos químicos. d) Estrutura submersa parcialmente em água do mar. e) Pequenas peças (parafusos especiais, cantoneiras pequenas) em série.
a) Pintura primário + acabamento — duração 10+ anos em interior seco; barata; já existe a pintura escolhida pela escola.
b) Galvanização por imersão a quente — duração 30-50 anos exterior rural; chuva regular mas sem agressividade especial.
c) Pintura epoxi industrial ou galvanização + epoxi sobre — químicos agressivos exigem barreira química; epoxi resistente a ácidos/álcalis.
d) Inox AISI 316 (com 2% Mo) ou aço galvanizado + protecção catódica — água do mar é o mais agressivo possível; investimento inicial alto mas duração 50+ anos.
e) Zincagem electrolítica — banho electrolítico; rápido, barato, duração 10-20 anos em interior.
Exercício 5 · Galvanização (10 pts)
a) Como funciona a galvanização por imersão a quente?
b) Que peças não pode galvanizar?
c) Como afecta a soldadura?
a) Processo: 1. Peça é preparada (decapagem ácida para remover óxidos). 2. Mergulhada num banho de zinco fundido a 450°C. 3. Forma-se camada de zinco + ligas Zn/Fe (75-150 µm) que adere quimicamente ao aço. 4. Peça arrefece — fica com aspecto cinza-metálico característico.
O zinco protege por barreira (impede contacto com humidade) e por sacrifício (corrosão eletroquímica do Zn em vez do Fe).
b) Não pode galvanizar: - Peças muito grandes que não cabem no banho (max ~10×2×2 m em galvanizadoras grandes; menos em pequenas). - Peças com cavidades fechadas sem furos de respiração — o ar dentro expande na imersão e podia explodir; precisam furos de respiro mínimos. - Peças com componentes não-aço (electrónica, plásticos, mecanismos finos). - Peças já pintadas — tinta tem de sair primeiro.
c) Soldadura sobre galvanizado: - Não soldar sobre zinco — vapores de zinco são tóxicos (zinc fume fever — febre temporária com sintomas tipo gripe). - Decapar localmente (esmerilar, lima) a zona de soldadura antes. - Re-proteger após soldadura (galvanização a frio em spray, tinta rica em zinco, ou re-galvanização completa).
Parte IV · Inspecção
Exercício 6 · Inspecção visual (10 pts)
Indica 5 defeitos de soldadura que podes detectar visualmente + o que cada um sugere.
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Porosidades (buracos pequenos no cordão) — gás aprisionado; causa: contaminação (óleo, humidade), gás de protecção insuficiente, sopro de vento. Solução: limpar bem, ajustar gás, eliminar correntes.
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Falta de fusão (cordão não fundiu com material base) — visível como linha entre cordão e peça. Causa: corrente baixa, velocidade alta, ângulo errado da tocha. Solução: subir corrente, baixar velocidade.
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Penetração insuficiente (cordão de topo não atravessou) — visível pelo lado oposto (sem reforço). Causa: chanfre inadequado, corrente baixa. Solução: chanfrar adequadamente, ajustar parâmetros.
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Mordedura (undercut) — sulco na chapa junto ao cordão. Causa: corrente alta, ângulo errado. Solução: baixar corrente, ângulo de tocha mais perpendicular.
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Salpicos excessivos colados à peça — não é defeito do cordão mas estética e ponto de corrosão. Solução: anti-salpico em spray antes; remover após soldadura.
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Cratera no fim do cordão (depressão) — soldador parou abruptamente sem preencher. Solução: técnica de back-step no final.
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Cordão desigual em largura — soldador inconsistente; pratica.
Exercício 7 · Inspecção avançada (10 pts)
Para uma viga estrutural crítica (carga humana), só inspecção visual chega?
Não. Visual só apanha defeitos superficiais. Para soldadura estrutural crítica, exigem-se ensaios não destrutivos (NDT):
- Penetrante (PT) — líquido penetrante revela fissuras superficiais não visíveis. Barato, rápido.
- Partículas magnéticas (MT) — só em ferromagnéticos; detecta defeitos superficiais e ligeiramente subsuperficiais.
- Ultra-sons (UT) — detecta defeitos internos ao cordão. Operador certificado.
- Radiografia (RT) — imagem por raios X; detecta interno; caro e perigoso (radiação).
Em obra civil/industrial pesada (pontes, edifícios, pressure vessels), o EN 1090 exige certificação dos soldadores + inspecção formal + documentação.
Para a oficina/escola: visual + funcional (carga teste) chega para protótipos. Para qualquer estrutura que suporte pessoas, contratar inspector NDT certificado.
Parte V · Cenário
Exercício 8 · Decisão (10 pts)
Cliente pede uma escada metálica para acesso a primeiro piso de armazém. 2,8 m de altura, capacidade 150 kg, exterior coberto mas húmido. Indica:
a) Material e perfis principais. b) Método de soldadura. c) Protecção anti-corrosiva. d) Considerações estruturais críticas.
a) Material e perfis: - Aço S235 ou S275 — suficiente para 150 kg + factor segurança 3. - Tubo quadrado 50×50×3 para montantes laterais (boa resistência à flexão). - Vergalhão Ø 8-10 ou cantoneira L 30×30×3 para os degraus. - Chapa anti-derrapante 3 mm ou tubos paralelos para piso dos degraus.
b) Soldadura: - MIG/MAG em oficina (alta produtividade, juntas múltiplas). - Cordões de canto contínuos em todos os nós montante-degrau. - Reforços de canto adicionais se necessário.
c) Protecção: - Galvanização por imersão a quente — exterior húmido coberto exige proteção robusta; galvanização dá 30-50 anos sem manutenção. - Alternativa: primário epoxi rico em zinco + tinta poliuretano se a galvanizadora não está acessível.
d) Considerações estruturais críticas: - Fixação sólida ao piso inferior e à plataforma superior (chumbadores M12 em betão). - Distância entre degraus uniforme (180-220 mm) por norma. - Largura útil mínima (600 mm em escada serviço). - Corrimão obrigatório acima de 1,5 m de altura, ambos os lados se ladeada por vão. - Patamares se altura > 4 m (não é caso aqui). - Inclinação entre 30° e 38°. - Carga teste após instalação — 200 kg distribuída em vários degraus. - Inspecção antes de uso.
Considerar consultar engenheiro ou usar escada padrão CE se aplicação envolve uso público.