UC05419

Calcular e ajustar a carga metálica no processo de fundição

Matérias-primas, ferro-ligas, balanço de massa, cálculo de carga, rendimentos e custos

Curso profissional · 25h · Técnico/a de Laboratório - Fundição

Plano

  1. O processo de fundição e a carga metálica
  2. Matérias-primas em fundição
  3. Ferro-ligas
  4. Aditivos, fundentes e escorificantes
  5. Normas, especificações e certificados
  6. Composição química das ligas metálicas
  7. Balanço de massa: princípios
  8. Calcular a carga: a regra da cruz
  9. Verificar e ajustar elementos secundários
  10. Fornos de fusão
  11. Temperatura e diluição dos aditivos
  12. Rendimentos e custos da carga
  13. Correção da carga e validação
  14. Segurança, ambiente e qualidade

Bloco 1 · A carga metálica no processo de fundição

O que é a carga metálica

A carga metálica é o conjunto de matérias-primas metálicas (e respetivos aditivos) que se introduz no forno para produzir, por fusão, a liga com a composição química pretendida.

  • Calcular a carga é decidir quanto de cada material entra, para chegar à composição certa ao custo mais baixo.
  • É um trabalho de laboratório e de cálculo, não de tentativa e erro no forno.
  • Erros na carga custam caro: metal fora de especificação, peças rejeitadas, forno reaquecido.

Esta UC ensina a selecionar a liga e a tecnologia de fusão, levantar consumíveis e calcular o balanço químico da carga.

Onde se aplica

O cálculo de carga aplica-se em diversos contextos da indústria de fundição: ferro fundido, aço, alumínio, bronze e outras ligas não ferrosas.

  • Fundições de produção em série (peças automóvel, torneiras, válvulas).
  • Fundições de peças unitárias ou de grande porte (indústria naval, energia).
  • Laboratórios de controlo de qualidade, que validam cada colada antes de vazar.

O técnico de laboratório de fundição participa na seleção da liga, no cálculo da carga e na validação dos resultados face às especificações técnicas.

Bloco 2 · Matérias-primas em fundição

As matérias-primas metálicas

Toda a carga metálica é composta por combinações destas famílias de matérias-primas:

Matéria-prima Descrição Vantagem / risco
Lingotes de 1ª fusão metal virgem, produzido a partir de minério composição garantida, custo mais alto
Sucata de retorno (circulação) gitos, alimentadores e peças rejeitadas do próprio processo composição conhecida, custo baixo
Sucata de compra (mercado) sucata externa, comprada a fornecedores composição variável, exige certificado

A escolha entre estas três fontes é sempre um compromisso entre qualidade e custo.

Critérios de seleção de matérias-primas

Selecionar matéria-prima não é só olhar ao preço. Os critérios cruzam qualidade e custo:

  • Composição química certificada e compatível com a liga a produzir.
  • Ausência de elementos residuais indesejados (cobre, estanho, zinco em ferro fundido, por exemplo).
  • Limpeza física: sem óleos, tintas, terra ou humidade (risco de explosão ao fundir).
  • Preço por kg e disponibilidade no mercado.
  • Rendimento metálico esperado: quanto se perde em escória e oxidação.

Uma matéria-prima barata mas suja ou com residuais custa mais caro no fim da linha.

Bloco 3 · Ferro-ligas

O que são ferro-ligas

As ferro-ligas são ligas de ferro com um ou mais elementos (silício, manganês, crómio, molibdénio) em concentração elevada, usadas para corrigir ou ajustar a composição química da carga.

  • FeSi (ferro-silício, tipicamente 75% Si): adiciona silício.
  • FeMn (ferro-manganês, alto ou médio carbono): adiciona manganês.
  • FeCr, FeMo: adicionam crómio e molibdénio em ligas especiais.
  • Vêm sempre acompanhadas de certificado de composição química.

Sem ferro-ligas, ajustar a composição da carga só com sucatas seria quase impossível.

Sucatas e lingotes de primeira fusão na prática

  • O gusa (ferro-gusa, pig iron) é um lingote de primeira fusão típico em fundição de ferro: rico em carbono (cerca de 4 a 4,5%), base habitual das cargas de ferro fundido.
  • Os lingotes de alumínio primário e os lingotes de zamak cumprem o mesmo papel nas ligas não ferrosas.
  • A seleção de sucatas e lingotes cruza-se sempre com a norma da liga final: o material entra na carga só se o seu perfil químico for compatível.

Escolher bem a base da carga poupa correções caras mais à frente.

Bloco 4 · Aditivos, fundentes e escorificantes

Aditivos de tratamento

Os aditivos modificam a estrutura ou as propriedades da liga, para além da composição de base:

  • Inoculantes: afinam o grão e melhoram a estrutura de solidificação (comum em ferro fundido cinzento).
  • Nodularizantes (ligas FeSiMg): transformam a grafite em nódulos, produzindo ferro fundido nodular.
  • Recarburantes (grafite, coque metalúrgico): repõem carbono quando a carga tem pouco.
  • Desoxidantes: removem oxigénio dissolvido antes do vazamento.

Cada aditivo tem um rendimento próprio: nem todo o que se adiciona fica dissolvido no banho.

Fundentes e escorificantes

Distinguir estes dois consumíveis é frequente motivo de confusão:

  • Fundentes: baixam a temperatura de fusão da escória e ajudam a formá-la (por exemplo, calcário/cal em fornos de cubilote).
  • Escorificantes: promovem a separação e limpeza da escória à superfície do banho, retendo impurezas e óxidos.

Ambos protegem o metal líquido da oxidação e retiram impurezas, mas um forma a escória e o outro trata-a.

Consumível Função principal
Fundente reduzir o ponto de fusão da escória
Escorificante limpar e reter impurezas na escória

Bloco 5 · Normas, especificações e certificados

Normas e especificações de material

As normas definem, para cada classe de liga, os intervalos aceitáveis de composição química (e muitas vezes as propriedades mecânicas mínimas).

  • Exemplos: normas europeias (série EN) para ferro fundido, aço e ligas de alumínio para fundição.
  • Cada norma define uma designação de liga (por exemplo, uma classe de ferro fundido cinzento) e os seus limites de C, Si, Mn, S, P.
  • Interpretar corretamente a norma é o primeiro passo de todo o cálculo de carga: sem saber o alvo, não há carga a calcular.

Sem normas, cada fundição faria a sua própria liga; o cliente não teria garantia nenhuma.

Certificados de ensaio e de conformidade

Cada lote de matéria-prima (gusa, sucata, ferro-liga) deve chegar acompanhado de:

  • Certificado de composição química: percentagem de cada elemento, obtida por ensaio laboratorial (normalmente espectrometria).
  • Certificado de conformidade: declaração de que o lote cumpre a especificação acordada com o fornecedor.

Antes de entrar na carga, o técnico confirma o certificado contra a especificação da liga a produzir; sem certificado válido, o lote não deve ser usado sem análise própria.

Bloco 6 · Composição química das ligas metálicas

Elementos e as suas funções na liga

A composição química determina as propriedades finais da peça. Os elementos mais relevantes em ferro fundido:

Elemento Efeito principal
Carbono (C) forma a grafite; sobe a fluidez, desce a dureza
Silício (Si) grafitizante; favorece a formação de grafite
Manganês (Mn) contraria o enxofre; sobe a resistência
Enxofre (S) fragiliza a quente; deve manter-se baixo
Fósforo (P) sobe a fluidez, mas em excesso fragiliza

Conhecer o efeito de cada elemento é o que permite prever o resultado de qualquer ajuste de carga.

Ligas ferrosas e não ferrosas mais comuns

  • Ferro fundido cinzento: grafite lamelar, boa fundibilidade e amortecimento de vibração.
  • Ferro fundido nodular: grafite esferoidal (por tratamento com FeSiMg), maior resistência e ductilidade.
  • Aço fundido: baixo teor de carbono relativo ao ferro fundido, maior tenacidade.
  • Ligas de alumínio para fundição (por exemplo, famílias Al-Si): leves, boa fundibilidade, usadas em automóvel e aeronáutica.
  • Bronzes e latões: ligas de cobre com estanho ou zinco, usadas em componentes de atrito e decorativos.

Cada família tem a sua norma, as suas matérias-primas típicas e o seu método próprio de cálculo de carga.

Bloco 7 · Balanço de massa: princípios

O princípio do balanço de massa

O balanço de massa aplica um princípio simples: a massa de cada elemento que entra na carga é igual à massa desse elemento no metal produzido, salvo as perdas por oxidação e escorificação.

  • Para cada material da carga, sabe-se a massa e a composição (percentagem de cada elemento).
  • A massa do elemento nesse material é: massa do material × percentagem do elemento.
  • Somando todos os materiais, obtém-se a massa total do elemento na carga; dividindo pela massa total da carga, obtém-se a percentagem final.

Este princípio é a base de todo o cálculo de carga: sem ele, ajustar uma composição seria adivinhar.

A fórmula do balanço de massa

Para um elemento X, com n materiais de massa m_i e composição %X_i:

%X_final = (m1 × %X1 + m2 × %X2 + ... + mn × %Xn) / (m1 + m2 + ... + mn)
  • Aplica-se elemento a elemento (uma equação para C, outra para Si, outra para Mn...).
  • Com dois materiais e um elemento alvo, a equação resolve-se diretamente para as proporções: é a base da regra da cruz (bloco seguinte).
  • Com mais materiais ou mais elementos em simultâneo, usa-se folha de cálculo para resolver o sistema.

Bloco 8 · Calcular a carga: a regra da cruz

A regra da cruz (Pearson)

A regra da cruz (ou regra de Pearson) resolve rapidamente o caso de dois materiais e um elemento alvo.

Para misturar um material de teor alto H com um de teor baixo L, para chegar a um alvo T:

partes de H  = T − L
partes de L  = H − T
total de partes = (T−L) + (H−T) = H−L
  • % de H na carga = (T − L) / (H − L)
  • % de L na carga = (H − T) / (H − L)

É um caso particular do balanço de massa, útil para um cálculo rápido antes de confirmar tudo em folha de cálculo.

Exemplo resolvido · gusa e sucata para o carbono

Produzir 1000 kg de ferro fundido com %C alvo = 3,40%, a partir de gusa (H = 4,3% C) e sucata de aço (L = 0,20% C).

  1. Partes de gusa = T − L = 3,40 − 0,20 = 3,20
  2. Partes de sucata = H − T = 4,30 − 3,40 = 0,90
  3. Total de partes = 3,20 + 0,90 = 4,10
  4. % gusa = 3,20 / 4,10 = 78,0% → 780 kg
  5. % sucata = 0,90 / 4,10 = 22,0% → 220 kg

Verificação: (780 × 4,3 + 220 × 0,2) / 1000 = (3354 + 44) / 1000 = 3,40% C. Confirmado.

Bloco 9 · Verificar e ajustar elementos secundários

Verificar o silício com a carga já definida

A carga de 780 kg de gusa (1,0% Si) + 220 kg de sucata (0,25% Si) dá, pelo balanço de massa:

Si na carga = (780 × 1,0 + 220 × 0,25) / 1000 = (780 + 55) / 1000 = 0,835%

Se o alvo for 2,1% Si, falta: 2,1 − 0,835 = 1,265% Si, ou seja, 12,65 kg de Si puro equivalente para 1000 kg de carga. Como não existe silício puro barato disponível, recorre-se a uma ferro-liga: FeSi75.

Este é o raciocínio típico: fixar o elemento principal com a regra da cruz, depois corrigir os elementos secundários com ferro-ligas.

Calcular a adição de ferro-liga com rendimento

Nem todo o silício da ferro-liga fica dissolvido: parte oxida-se e vai para a escória. Se o FeSi75 tem 75% de Si e o rendimento de incorporação é de 85%:

massa de FeSi75 = 12,65 kg (Si necessário) / (0,75 × 0,85) = 12,65 / 0,6375 ≈ 19,8 kg
  • Arredonda-se para 20 kg de FeSi75, um valor prático de balança de fundição.
  • O mesmo raciocínio aplica-se a qualquer ferro-liga ou aditivo: massa a adicionar = necessidade do elemento / (teor da liga × rendimento).

Ignorar o rendimento é a causa mais comum de composições que ficam sempre abaixo do previsto.

Bloco 10 · Fornos de fusão

Tecnologias de fusão

A escolha da tecnologia de fusão condiciona a carga possível e a precisão do ajuste de composição:

Forno Uso típico Características
Cubilote ferro fundido, produção contínua combustível coque, menos controlo fino
Indução elétrica ferro, aço, não ferrosos controlo preciso de composição e temperatura
Arco elétrico aço, grandes cargas funde sucata pesada, alta potência
Cadinho / reverbero ligas não ferrosas (alumínio, bronze) fusão mais suave, menor temperatura

A tecnologia de fusão e a liga a produzir escolhem-se em conjunto, nunca isoladamente.

Fluxo do processo produtivo de elaboração e fusão

  1. Seleção da liga e da tecnologia de fusão, conforme a especificação da peça.
  2. Levantamento de consumíveis: matérias-primas, ferro-ligas, aditivos, fundentes, escorificantes.
  3. Cálculo da carga: balanço de massa e regra da cruz, com verificação de todos os elementos.
  4. Carregamento e fusão no forno escolhido.
  5. Análise química do banho (espectrometria) antes do vazamento.
  6. Correção da carga, se necessário, e validação final face à norma.

Identificar este fluxo completo é uma das realizações centrais da UC.

Bloco 11 · Temperatura e diluição dos aditivos

O efeito da temperatura de fusão

A temperatura de fusão afeta diretamente o rendimento dos aditivos:

  • A temperaturas mais altas, elementos como Si, Mn e Mg oxidam mais e passam para a escória: o rendimento de incorporação desce.
  • Tempos de espera (superaquecimento) mais longos agravam esta perda: o aditivo "some" com o tempo.
  • Por outro lado, temperaturas demasiado baixas dificultam a dissolução completa da ferro-liga, deixando partículas por fundir.

Existe uma janela de temperatura ótima: nem tanto que oxide, nem tão pouco que não dissolva.

Ajustar o cálculo à temperatura real

Na prática, o rendimento de uma ferro-liga ou aditivo não é fixo: depende da temperatura de vazamento, do tempo de permanência no forno e da agitação do banho.

  • Fundições registam, ao longo do tempo, o rendimento médio observado para cada aditivo e cada temperatura de trabalho.
  • Esse valor histórico entra na fórmula de cálculo da carga como o rendimento a usar.
  • Sem este ajuste, a composição final fica sistematicamente desviada do alvo, sempre no mesmo sentido.

Calcular bem a carga inclui conhecer o comportamento real do próprio forno, não só a fórmula teórica.

Bloco 12 · Rendimentos e custos da carga

Rendimento metálico e custo da carga

Nem toda a carga carregada no forno se transforma em metal líquido útil: parte perde-se em escória, oxidação e queima.

rendimento metálico = massa de metal líquido obtida / massa total carregada

Exemplo: carga de 1000 kg com rendimento metálico de 92% → 920 kg de metal líquido.

O custo total da carga soma o custo de cada material (massa × preço/kg); dividido pelo metal líquido obtido, dá o custo real por kg de metal, sempre superior ao custo médio dos materiais.

Exemplo resolvido · custo por kg de metal líquido

Carga: 780 kg gusa (0,35 €/kg) + 220 kg sucata (0,25 €/kg) + 20 kg FeSi75 (1,60 €/kg). Rendimento metálico: 92%.

Custo total = 780×0,35 + 220×0,25 + 20×1,60
            = 273,00 + 55,00 + 32,00 = 360,00 €

Metal líquido = 1000 × 0,92 = 920 kg

Custo por kg de metal = 360,00 / 920 ≈ 0,391 €/kg

Calcular e avaliar custos e rendimentos é um critério de desempenho explícito da UC: nunca separar o cálculo técnico do económico.

Bloco 13 · Correção da carga e validação

Elaborar correções da carga

Depois da fusão, a análise química do banho (por espectrometria) pode mostrar um desvio face ao alvo. A correção calcula-se com a mesma lógica do balanço de massa, agora com o banho já existente como um dos materiais.

(massa_banho × %atual + massa_adição × %adição) / (massa_banho + massa_adição) = %alvo

Resolve-se em ordem à massa_adição, isolando-a na equação. É a ferramenta central da aptidão "elaborar correções da carga".

Exemplo resolvido · correção por excesso de carbono

Banho de 920 kg com 3,55% C (acima do limite superior de 3,50%). Corrigir para 3,40% C adicionando sucata de aço (0,20% C).

(920 × 3,55 + x × 0,20) / (920 + x) = 3,40
3266 + 0,20x = 3128 + 3,40x
138 = 3,20x
x ≈ 43,1 kg de sucata

Verificação: (3266 + 0,20×43,1) / 963,1 = 3274,6 / 963,1 ≈ 3,40% C

A correção valida-se sempre com nova análise química antes do vazamento: só assim se garante a composição final.

Bloco 14 · Segurança, ambiente e qualidade

Segurança e saúde no processo

O trabalho com metal líquido e fornos de fusão exige disciplina total de segurança:

  • EPI obrigatório: viseira facial, avental e mangas aluminizadas, luvas de crosta, calçado com biqueira e polaina.
  • Risco de projeção de metal líquido ao contacto com humidade, sucata fechada ou suja.
  • Exposição a fumos e poeiras metálicas: proteção respiratória adequada ao forno em uso.
  • Cumprimento das normas de segurança e saúde no trabalho em todas as fases: carga, fusão, vazamento.

Rigor com a segurança não é opcional; é um critério de desempenho avaliado como os demais.

Ambiente e qualidade

  • Normas de gestão de resíduos: destino correto para escórias, poeiras de filtragem e refratários usados.
  • Normas de proteção ambiental: controlo de emissões atmosféricas do forno e do tratamento de fumos.
  • Normas da qualidade: procedimentos documentados, registos de cada colada, rastreabilidade da carga ao lote de matéria-prima.
  • Registos: cada carga calculada, cada correção feita e cada resultado de análise fica documentado, em papel ou em folha de cálculo.

Sem registo, uma correção bem-feita não serve de aprendizagem para a próxima colada.

Recapitulando

  • A carga metálica combina matérias-primas (lingotes, sucatas), ferro-ligas e aditivos para atingir a composição exigida pela norma da liga.
  • O balanço de massa e a regra da cruz calculam as proporções; os elementos secundários ajustam-se com ferro-ligas, sempre a contar com o rendimento.
  • A temperatura de fusão afeta o rendimento dos aditivos; o forno escolhe-se em conjunto com a liga.
  • Custos e rendimentos avaliam-se sempre lado a lado com a composição química.
  • Correções da carga validam-se por nova análise; segurança, ambiente e qualidade cobrem todo o processo.

Próximo: fichas e projeto, calcular e ajustar cargas metálicas reais.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: calcular a carga é um cálculo de engenharia com números reais, não uma receita fixa; cada lote de sucata é ligeiramente diferente. - Erro comum: pensar que "juntar sucata e ligar o forno" chega. Sem cálculo, a composição sai fora do intervalo da norma. - Analogia: é como uma receita de cozinha em que os ingredientes (sucatas) mudam de lote para lote e é preciso reajustar as quantidades sempre.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar que o mesmo raciocínio de cálculo serve para ferrosos e não ferrosos; muda a liga, não o método. - Erro comum: achar que esta competência só interessa a quem trabalha no forno. O laboratório calcula e valida antes de qualquer fusão. - Exemplo: pedir à turma peças de fundição do dia a dia (jante, torneira, tampa de saneamento) e identificar a liga provável.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a diferença entre sucata de retorno (interna, fiável) e sucata de mercado (externa, exige análise antes de entrar na carga). - Erro comum: tratar toda a sucata da mesma forma. A sucata de mercado sem certificado é um risco de contaminação (por exemplo, cobre residual em ferro fundido). - Pergunta à turma: porque é a sucata de retorno a mais barata e mais fiável ao mesmo tempo?

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a segurança: sucata húmida ou fechada (latas, tubos) pode causar projeção violenta ao contacto com metal líquido. - Erro comum: escolher só pelo preço mais baixo e ignorar o residual de cobre ou zinco, que não se remove depois por fusão. - Exemplo: sucata de radiadores automóvel tem cobre e alumínio misturados; má escolha para uma carga de aço.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: a ferro-liga é o "afinador fino" da composição, depois de a base (gusa + sucata) estar definida. - Erro comum: confundir ferro-liga com aditivo de tratamento (por exemplo, nodularizante). Uma ajusta composição de base, outra trata a estrutura. - Exemplo/pergunta: se a carga já tem manganês a mais, faz sentido comprar FeMn? (não, o problema resolve-se por outra via).

NOTAS DO PROFESSOR - Mostrar (ou descrever) um lingote de gusa real, com a sua ficha de composição típica. - Erro comum: assumir que "todo o gusa é igual". Há classes de gusa com teores de silício e fósforo diferentes. - Ligar ao critério de desempenho "selecionando matérias-primas, aditivos e demais consumíveis à liga metálica selecionada".

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar que o rendimento do aditivo (a fração que efetivamente entra na liga) é sempre inferior a 100%; volta no bloco dos rendimentos. - Erro comum: adicionar o inoculante demasiado cedo ou tarde no vazamento, perdendo eficácia (o efeito esvai-se com o tempo). - Analogia: o recarburante é como "repor tempero" numa receita que ficou insossa em carbono.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a distinção função a função, não pelo nome: os alunos confundem-nos facilmente. - Erro comum: achar que fundente e escorificante são sinónimos. Levar a norma/ficha técnica de cada consumível para a aula. - Pergunta: porque é que uma escória bem formada protege o banho da oxidação pelo ar?

NOTAS DO PROFESSOR - Ligar diretamente ao critério de desempenho "interpretando as normas e especificações de material na seleção da liga metálica pretendida". - Erro comum: usar o valor médio da norma como único alvo e ignorar a largura do intervalo, que dá margem de manobra ao cálculo. - Exemplo: mostrar uma tabela de norma com os intervalos de C, Si, Mn, S, P de uma classe de ferro fundido.

NOTAS DO PROFESSOR - Trazer um exemplo real (ou fictício) de certificado de composição química e ler os valores em conjunto. - Erro comum: aceitar sucata sem certificado só porque "parece boa". Rigor: sem dados, não entra no cálculo. - Ligar à atitude "rigor" e ao critério "cumprindo as normas de segurança, gestão de resíduos e qualidade".

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar que estes efeitos justificam os limites da norma: não são arbitrários, resultam da metalurgia física. - Erro comum: tratar todos os elementos como "impurezas a evitar". C e Si são desejados dentro do intervalo certo. - Analogia: cada elemento é um "tempero" com uma função própria; a receita (norma) define as quantidades certas de cada um.

NOTAS DO PROFESSOR - Reforçar que o método de cálculo (balanço de massa, regra da cruz) é comum a todas; o que muda são os materiais e os alvos. - Erro comum: achar que "fundição" é só ferro. Trazer exemplos de peças de alumínio e de bronze do dia a dia. - Pergunta: que liga escolherias para uma jante de automóvel, e porquê (leveza)?

NOTAS DO PROFESSOR - Fazer o cálculo simples no quadro: 500 kg a 4% C + 500 kg a 0,2% C. Quanto dá o %C final? (2,1%). - Erro comum: somar percentagens diretamente sem pesar pela massa de cada material. É um erro clássico de principiante. - Exemplo/analogia: é a mesma lógica de misturar duas soluções com concentrações diferentes em química.

NOTAS DO PROFESSOR - Explicar que esta é literalmente a mesma fórmula da média ponderada, já conhecida de outras disciplinas. - Erro comum: esquecer que a fórmula é por elemento; corrigir C não corrige automaticamente Si ou Mn. - Ligar à aptidão "calcular proporções dos constituintes da carga metálica para as principais ligas metálicas".

NOTAS DO PROFESSOR - Desenhar a "cruz" no quadro: H e L nas pontas esquerdas, T ao centro, as diferenças em diagonal. - Erro comum: trocar as diferenças (usar H−L em vez de T−L). Fazer o exemplo completo devagar. - Exemplo/pergunta: e se H = T? (a carga seria 100% do material H, faz sentido pela fórmula).

NOTAS DO PROFESSOR - Fazer a verificação em conjunto com a turma; é o passo que dá confiança no resultado. - Erro comum: arredondar demasiado cedo (por exemplo, 78% em vez de 78,0%) e desviar a verificação. - Exemplo/pergunta: e se só houvesse sucata de retorno disponível em vez de sucata de aço, com %C = 3,4%? (a carga seria 100% retorno).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a ordem do raciocínio: primeiro o elemento dominante (C), depois os secundários (Si, Mn), nunca todos ao calhas. - Erro comum: recalcular a proporção de gusa/sucata para "acertar" o Si e estragar o C já calculado. Os elementos secundários corrigem-se por adição, não mexendo na base. - Pergunta: porque não se usa sucata pura de silício em vez de uma ferro-liga? (não existe barata nem estável; a ferro-liga é a via prática).

NOTAS DO PROFESSOR - Insistir na fórmula geral: é reutilizável para FeMn, recarburante, nodularizante, etc. - Erro comum: usar o teor da ferro-liga sem multiplicar pelo rendimento, o que sistematicamente sub-estima a massa a adicionar. - Exemplo/pergunta: se o rendimento caísse para 70% (forno mais quente), a massa de FeSi75 aumentaria ou diminuiria? (aumentaria).

NOTAS DO PROFESSOR - Ligar diretamente à realização "selecionar a liga metálica e a tecnologia de fusão". - Erro comum: pensar que qualquer forno serve para qualquer liga. O alumínio, por exemplo, não se funde em cubilote. - Exemplo: mostrar imagens ou vídeo dos quatro tipos de forno, se disponível.

NOTAS DO PROFESSOR - Pedir à turma para desenhar este fluxo de memória no fim da aula, como revisão. - Erro comum: saltar a análise química e vazar "a olho". A validação por ensaio é obrigatória. - Ligar ao critério "identificando as características e fluxos do processo produtivo de elaboração e fusão".

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a palavra "diluição": não é diluir com outro material, é a perda progressiva do elemento por oxidação ao longo do tempo/temperatura. - Erro comum: pensar que mais temperatura é sempre melhor para dissolver a ferro-liga. Acima de certo ponto, perde-se mais do que se ganha. - Exemplo/pergunta: porque se adiciona o inoculante o mais tarde possível antes do vazamento? (para minimizar o tempo de exposição à oxidação).

NOTAS DO PROFESSOR - Ligar aos registos: sem histórico registado, não há rendimento fiável a usar no cálculo. - Erro comum: usar sempre o mesmo rendimento "de tabela" sem confirmar com a prática do forno da fundição. - Pergunta: que dados precisaria de registar para calcular o rendimento médio de FeSi75 no meu forno?

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar que o custo "por kg carregado" e o custo "por kg de metal líquido" são números diferentes e o segundo é o que importa ao cliente. - Erro comum: orçamentar só pelo custo dos materiais sem descontar o rendimento metálico. Subestima sempre o custo real. - Exemplo/pergunta: se o rendimento caísse de 92% para 88%, o custo por kg de metal sobe ou desce? (sobe).

NOTAS DO PROFESSOR - Refazer o cálculo linha a linha com a turma, confirmando cada produto antes de somar. - Erro comum: esquecer de multiplicar pela taxa de rendimento metálico e dividir pela carga bruta em vez do metal obtido. - Pergunta: qual dos três materiais pesa mais no custo total, em euros?

NOTAS DO PROFESSOR - Mostrar que é a mesma fórmula do bloco 7, só que agora um dos "materiais" é o próprio banho já fundido. - Erro comum: tentar corrigir a proporção da carga original em vez de calcular uma adição ao banho já existente. - Exemplo/pergunta: se o banho estiver com o elemento a mais, que tipo de material se adiciona? (um de teor mais baixo, para diluir).

NOTAS DO PROFESSOR - Fazer a álgebra passo a passo no quadro; é o exercício que mais consolida a aptidão de calcular e corrigir. - Erro comum: esquecer que a massa total do banho também muda com a adição (920+x no denominador). - Ligar à aptidão "validar resultados face a especificações": o processo só termina quando a análise confirma o alvo.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar o risco da sucata húmida ou fechada: é a causa mais comum de acidentes graves em fundição. - Erro comum: relaxar o EPI "só para uma verificação rápida" ao pé do forno. Nunca há exceção. - Ligar à atitude "responsabilidade pelas suas ações" e ao critério "cumprindo as normas de segurança e saúde no trabalho".

NOTAS DO PROFESSOR - Ligar diretamente aos recursos da UC: normas de gestão de resíduos, proteção ambiental e qualidade. - Erro comum: ver os registos como burocracia. São a memória técnica da fundição e a base da rastreabilidade. - Pergunta: se uma peça falhar em serviço, que registo permite descobrir a que carga pertenceu?