LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO BLM - CFC - PDF

COMANDO DA AERONÁUTICA ESCOLA DE ESPECIALISTAS DE AERONÁUTICA LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO BLM CFC CAMPO TÉCNICO ESPECIALIZADO  MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA ESCOLA DE ESPECIALISTAS...

COMANDO DA AERONÁUTICA ESCOLA DE ESPECIALISTAS DE AERONÁUTICA LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO BLM CFC CAMPO TÉCNICO ESPECIALIZADO  MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA ESCOLA DE ESPECIALISTAS LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO BLM VOLUME ÚNICO Elaborador(es): Joel Gomes dos Santos 1S BMA Marcelo Barbosa Siqueira 1S BET Instrutores GBEV Eduardo Ferreira Pinto Cabral SO BEV Revisores Pedagógicos: TEN PED MARINA Revisores de Diagramação: S1 SAD BARROS Revisores Ortográficos: GUARATINGUETÁ – SP 2024  DOCUMENTO DE PROPRIEDADE DA EEAR Todos os Direitos Reservados Nos termos da legislação sobre direitos autorais, é proibida a reprodução total ou parcial deste documento, utilizando-se de qualquer forma ou meio eletrônico ou mecânico, inclusive processos xerográficos de fotocópias e de gravação, sem a permissão, expressa e por escrito, da Escola de Especialistas de Aeronáutica – Guaratinguetá – SP.  SUMÁRIO CAPÍTULO 1 - AERONAVES...................................................................................9 TÓPICO 1.1 - HISTÓRIA DA AVIAÇÃO...............................................................9 TÓPICO 1.2 - SUPERFÍCIES DE COMANDO....................................................11 TÓPICO 1.3 - COMBUSTÍVEIS DE AVIAÇÃO..................................................12 TÓPICO 1.4 - ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO...........12 CAPÍTULO 2 - NOÇÕES DE ELETRICIDADE E ELETRÔNICA...................27 TÓPICO 2.1 - INTRODUÇÃO..............................................................................27 TÓPICO 2.2 - ELETROSTÁTICA........................................................................28 TÓPICO 2.3 - ELETRODINÂMICA.....................................................................31 TÓPICO 2.4 - MAGNETISMO.............................................................................42 TÓPICO 2.5 - ELETROMAGNETISMO..............................................................45 TÓPICO 2.6 - INSTRUMENTOS DE MEDIDA ELÉTRICA..............................49 TÓPICO 2.7 - SEMICONDUTORES....................................................................51 CAPÍTULO 3 - ESTRUTURA E PINTURA..........................................................54 TÓPICO 3.1 - A PINTURA NA FAB.....................................................................54 CAPÍTULO 4 - CORROSÃO E TRATAMENTO ANTICORROSIVO..............59 TÓPICO 4.1 - O QUE INICIA UM ATAQUE CORROSIVO?.............................59 CAPÍTULO 5 - INTRODUÇÃO A ESTRUTURA DE AERONAVES.................63 TÓPICO 5.1 - DOBRADEIRAS............................................................................63 TÓPICO 5.2 - GUILHOTINAS.............................................................................66 TÓPICO 5.3 - FURADEIRAS, BROCAS, MARTELO PNEUMÁTICO,............68 CAPÍTULO 6 - EQUIPAMENTO DE VOO...........................................................76 TÓPICO 6.1 - INTRODUÇÃO..............................................................................76 TÓPICO 6.2 - SEÇÃO DE EQUIPAMENTO DE VOO........................................76 TÓPICO 6.3 - PARTES COMPONENTES............................................................77 TÓPICO 6.4 - EQUIPAMENTOS SSS..................................................................78 TÓPICO 6.5 - PROJETO SSS................................................................................89 TÓPICO 6.6 - PUBLICAÇÕES TÉCNICAS.........................................................90 TÓPICO 6.7 - SISTEMA INTEGRADO DE LOGÍSTICA DE MATERIAIS E DE SERVIÇOS (SILOMS)............................................................................................94 REFERÊNCIAS.......................................................................................................101  APRESENTAÇÃO Prezado Aluno, parabéns por sua matrícula neste Curso de Formação. Trata-se de um grande momento em sua carreira. Possivelmente, você já teve contato com parte dos assuntos que serão tratados aqui, entretanto, o que se pretende é sistematizar este conhecimento de forma a capacitá-lo para exercer as atribuições de um graduado em sua posição hierárquica, em que serão exigidos conhecimentos e habilidades para assessorar superiores e orientar equipes compostas por militares mais modernos. Esta apostila tem a finalidade de ajudá-lo a compreender melhor as disciplinas que compõem a especialidade de logística de manutenção. O aluno do curso de formação de cabos aperfeiçoará os conhecimentos básicos das disciplinas de mecânica de aeronaves, eletrônica, estrutura e pintura de aeronaves e equipamento de voo. As informações, aqui disponíveis, foram elaboradas de forma que a leitura e compreensão sejam muito simples, procurando fazer analogias com coisas conhecidas. Recomendamos não passar para a próxima disciplina sem antes ter aprendido totalmente a anterior e, lembre-se, caso apareçam algumas dúvidas, procurem um militar mais experiente na área para que possa esclarecê-lo. Como auxiliar de manutenção, é necessário que você tenha conhecimento da importância do uso das publicações técnicas e isso será possível neste módulo. Ao término do curso, você será capaz de auxiliar os especialistas em equipamento de voo na manutenção dos diversos tipos de equipamentos de SSS existentes na FAB e colocará em prática os conhecimentos aqui adquiridos. Parabéns novamente e votos de sucesso em seus estudos! AD ASTRA ET ULTRA! 8/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 9/101 CAPÍTULO 1 - AERONAVES TÓPICO 1.1 - HISTÓRIA DA AVIAÇÃO Ao longo da história há vários registros de tentativas de alçar voos, das mais diversas formas, utilizando-se asas, catapultas, e outros dispositivos. Desta vontade nasceu várias lendas, sendo a mais conhecida a de Dédalo e Ícaro. Ícaro, voou usando asas feitas por seu pai Dédalo com penas de aves coladas com cera. No século XVIII, o jesuíta brasileiro Bartolomeu de Gusmão, o “Padre Voador”, atingiu 4m de altura com um balão de ar quente pela observação do ar das queimadas que subia. Mas foi na tarde do dia 23 de outubro de 1906, no Campo de Bagatelle, em Paris - França que se realizou, pela primeira vez em público e de forma documentada, o voo controlado em um aparelho mais pesado que o ar. No comando do consagrado 14 bis, estava o brasileiro Alberto Santos Dumont, 33 anos, nascido na fazenda de Cabangu, cidade de Palmira - Minas Geral, hoje rebatizada com o nome de seu ilustre filho. ITEM 1.1.1 - Classificação geral das aeronaves Toda aeronave militar da Força Aérea Brasileira recebe uma designação que consiste de um código combinado de letras e números, seguindo o critério abaixo discriminado: Símbolo da missão básica Consistirá em uma letra designativa da missão básica para a qual foi projetada a aeronave. ITEM 1.1.2 - Símbolo do tipo É o número que designa o tipo de aeronave na sua missão básica. É separado do símbolo da missão por traço de união. ITEM 1.1.3 - Letra de série É a letra colocada após o símbolo de tipo para diferenciar uma série de aeronaves em relação às anteriormente fabricadas, haja modificações que alterarão seu desempenho, suprimento ou manutenção. 2024 EEAR 10/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO ITEM 1.1.4 - Símbolo de modificação ou sistema especial É a letra colocada antes do símbolo de missão básica, indicando modificação introduzida na aeronave, que venha alterar a sua capacidade operacional anterior, ou ainda indicar uma situação especial. Exemplo: K C – 130 G K - tanque (símbolo de modificação) C - Aeronave de transporte (símbolo da missão básica) 130 - tipo de aeronave (símbolo do tipo) G – modificação (letra de série) ITEM 1.1.5 - Divisão do avião em partes para fins de estudo. O avião divide-se em cinco partes: Fuselagem, Asa, Empenagem, Trem de pouso e Grupo motopropulsor. Figura 01 Fuselagem - É a parte do avião onde estão presas as asas e os estabilizadores e serve para transportar a carga útil. Asas - A principal função das asas é a de criar, através das reações aerodinâmicas, a força de sustentação que suporta o avião em voo, mediante o rápido deslocamento através do ar. Com EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 11/101 finalidade secundária podem ser usadas também para que nelas se instalem: alojamento do trem de pouso, tanques de combustíveis, metralhadora, berço do motor, luzes, componentes em geral, etc. Empenagem - É o conjunto de cauda formado pelos estabilizadores (vertical e horizontal) e as superfícies de controle a ele presos (profundor e leme de direção), cuja finalidade é estabilizar e governar o avião durante o voo. Trem de pouso - É o órgão necessário para suportar o avião no solo e permitir as manobras de solo, corrida para decolagem e pouso. Grupo motopropulsor - Serve para produzir tração necessária para vencer a resistência do ar. Ele consiste em motor ou motores, hélice (quando o motor for convencional ou turboélice) e também turbojato. TÓPICO 1.2 - SUPERFÍCIES DE COMANDO ITEM 1.2.1 - Aileron Permite que a aeronave gire em torno do eixo longitudinal, abaixando uma asa e levantando a outra. Esse movimento é de grande importância nas curvas, para evitar derrapagem. Os ailerons trabalham alternadamente, ou seja, quando um vai para baixo o da outra asa vai para cima. Estão localizados um em cada bordo de fuga das asas e próximos às pontas. A alavanca do manche movimenta-se para um dos lados e implica a subida do aileron deste mesmo lado e descida da asa. ITEM 1.2.2 - Profundor É uma superfície móvel, articuladas no estabilizador horizontal, que ao ser acionada, faz a aeronave se mover levantando ou abaixando o nariz do avião. A alavanca do manche (o mesmo que comanda o aileron), movimentada para frente ou para trás, implica a descida ou subida do profundor e consequente movimento da aeronave para descer e subir, respectivamente. ITEM 1.2.3 - Leme de direção É uma superfície móvel, que ao ser acionado, move o nariz do avião para a direita ou para a esquerda, auxiliando principalmente as manobras de curva. Está situado no bordo de fuga do 2024 EEAR 12/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO estabilizador vertical ou deriva. O leme de direção é comandado pelos pedais. Levando-se um dos pedais à frente, o leme inclinar-se-á para o lado do pedal acionado. Figura 02 TÓPICO 1.3 - COMBUSTÍVEIS DE AVIAÇÃO Existem dois tipos de combustíveis utilizados na aviação, e seu uso é de acordo com o tipo de motor: gasolina para os motores alternativos ou convencionais, e querosene para os motores a reação (turbojato, turbo hélice, etc). A sigla nacional da gasolina de aviação é AV GAS 100, e sua correspondente internacional é JP-3 e a sigla nacional do querosene de aviação é QAV-1, e sua correspondente internacional é JET-A-1. TÓPICO 1.4 - ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO ITEM 1.4.1 - Controle da manutenção Após as fases do planejamento, durante a execução, tem que haver o controle da manutenção para verificar se o que está sendo feito pela manutenção e se está de acordo com o que foi planejado. Este controle serve também para colher dados para um planejamento futuro. Atualmente existe o SILOMS (Sistema Integrado de Logística de Material e Serviços) responsável por efetuar este controle da manutenção. O SILOMS proporciona a padronização de formulários e dos procedimentos, estruturando os setores incumbidos do controle dos serviços, nas linhas de montagem e nas oficinas. Dentre as tarefas executadas pelo SILOMS podemos descrever: abertura e conclusão de ordens de serviço (OS), pedido de material, controle de homens/hora, etc. Além do controle da manutenção o SILOMS dá suporte também as atividades de suprimento, publicações e engenharia. Podemos dizer então que ele desempenha um importante papel na manutenção das aeronaves da FAB. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 13/101 ITEM 1.4.2 - Termos mais usados na manutenção Suprimento Administração do material aeronáutico que se encontra em estoque, em trânsito ou aguardando recuperação. Relatório Listagem em ordem crescente de PN - part number das informações concernentes à identificação completa de todos os itens de cada projeto, de modo a fornecer dados pelo seu controle, de acordo com a necessidade de cada indivíduo, para que possa cumprir a sua missão. Programa Projeto (aeronave ou conjunto de equipamentos específicos) enquadrados no SILOMS. Normalmente utiliza-se o código do projeto para diversos serviços executados no SILOMS, tais como implantação de PN, solicitação de material, recolhimento, etc. Exemplo: Programa Código do (Projeto) Projeto C-130 A3 C-95 A7 UH-1H S2 TABELA 01 Implantar Ato de registrar, pela primeira vez, os dados que identificam e dinamizam o controle de um item, de modo a permitir sua utilização nas operações subsequentes. Item É o termo que define um todo, tal como: um equipamento, um conjunto, uma peça, um material ou ainda um assunto. 2024 EEAR 14/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Figura 03 Equipamento É uma reunião de peças que tem uma função específica, para as quais são emitidas publicações técnicas e que, normalmente, podem ser recuperadas. FIGURA 04 Exemplo: uma aeronave, um Motor, um Instrumento, etc. Conjunto É uma reunião de peças que não têm função específica e que são partes integrantes de um equipamento. Exemplo: asa de aeronave, pá de hélice, válvula de freio, etc. FIGURA 05 EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 15/101 Peça (Spare Parts) Menor unidade de um conjunto, que não pode ser desmontada sem haver sua destruição, ou que sua recuperação se torne inviável, sendo considerada de consumo. Exemplo: parafuso, conjunto blindado, etc. FIGURA 06 Número de parte (Part Number) É o número de identificação de um item, que corresponde ao número do desenho e controle do fabricante. Esse número normalmente aparece gravado no corpo do item. Número de série (Serial Number) Quando o item necessita ser identificado mais precisamente ele recebe um número que o diferencia dos demais itens iguais (mesma espécie). Esse número identifica a ordem de fabricação, é individual e deve constar em todos os registros. P/N (Part Number) Nomenclatura S/N (Serial Number) AV16B1467D Shutt Off Valve 365 AV16B1467D Shutt Off Valve 378 60-371C Fuel Pump 1275 TABELA 02 Utilizável Todo item, bem como todo o material que se encontra em condições de uso. Exemplo: uma bomba de óleo, etc. Avariado 2024 EEAR 16/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Item que não se encontra em condições de uso. Exemplo: uma bomba de óleo com vazamento. Recuperável Todo item que pode e deve, por medida de economia, ser recuperado, para o qual são emitidas publicações específicas necessárias à sua revisão. Exemplo: bomba de combustível, de motor, etc. Material Consumo Material que se perde ou se danifica durante o uso normal e cuja recuperação não é viável. O item de consumo não pode ser reutilizado. Exemplo: arruelas, parafusos, retentores, selos, etc. Canibalização Retirada dos itens de um equipamento/aeronave para serem utilizados no outro equipamento/aeronave igual a fim de disponibilizar os mesmos. A canibalização só é possível se devidamente autorizada. Ordem de serviço Documento que autoriza a execução do serviço no âmbito da manutenção da FAB., ou seja, todo serviço a ser executado deve estar devidamente autorizado pela ordem de serviço. A ordem de serviço serve também para controlar todo andamento do serviço, material gasto na manutenção, panes, homens/hora, mão de obra, etc. ITEM 1.4.3 - Ferramentas utilizadas na manutenção Chave de fenda comum É aquela que possui a largura da ponta maior que o diâmetro da haste. Seu tamanho é determinado pelo comprimento total da haste em polegada e são fabricadas de 1” até 24” ou mais. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 17/101 FIGURA 07 Chave de fenda fina É aquela que possui a largura da ponta igual o diâmetro da haste. Seu tamanho é determinado pelo comprimento total da haste em polegadas. É usada para trabalhos mais delicados, onde é necessário menor força de torção. FIGURA 08 Chave de fenda em cruz São as chaves Phillips e Reed Prince. Phillips É aquela que possui a ponta rombuda com ângulos internos côncavos. Figura 09 Reed prince 2024 EEAR 18/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO É aquela que possui a ponta aguda com ângulos internos retos. Pode ser aplicada em parafusos Phillips e Reed Prince. O tamanho dessas chaves é dado pelo comprimento total da haste em polegadas. Chave de boca As chaves de boca possuem quatro mordentes paralelos dois a dois. A distância entre o mordente inferior e superior determina o tamanho da chave. Seus mordentes foram ângulos de 15° em relação a linha imaginária que passa pelo centro do cabo da chave. O crescimento da chave é de 1/16 em 1/16. Uma chave de boca que se adapta a uma porca de 1/4 de um lado, do outro se adapta a uma porca de 5/16, sendo a seguinte a de 3/8 x 7/16. Figura 10 Chave mista ou combinada É constituída de boca de um lado e, estrela ou estriado do outro. A chave que se adaptar a uma porca de 1/4 de um lado também se adaptará a uma porca de mesma medida do outro. O crescimento será de chave para chave de 1/16 em 1/16. Figura 11 Chave estrela ou estriada EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 19/101 É a chave ideal para o mecânico de avião, pois sua fina espessura, entre o diâmetro interno e externo, permite que seja usada num espaço estreito. É fabricada com 6 ou 12 pontos ou estrias de agarramento. Isto faz com que a chave de 6 estrias trabalhe em um ângulo mínimo de 60° e a de 12 estrias em um ângulo mínimo de 30°. O crescimento dessas chaves é de 1/16 de um lado para o outro. uma chave que se adaptará de um lado a uma porca ou parafuso de 1/4 do outro se adaptará a uma porca ou parafuso de 5/16. FIGURA 12 Jogo de soquetes Soquete - é um cilindro de aço, com fêmea quadrada em uma das extremidades, para receber o macho do cabo, e estrias do outro, para encaixar-se a uma porca ou parafuso hexagonal. À parte estriada possui 6 ou 12 estrias ou pontos de agarramento. O tamanho dos soquetes é dado respectivamente em função da parte fêmea, que varia de 1/4, 3/8 e 1/2, e da estriada que cresce de 1/16 em 1/16. Figura 13 Arco de velocidade 2024 EEAR 20/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO O arco de velocidade tem uma forma igual ao arco de pua de carpinteiro, e é usado quando se deseja rapidez. FIGURA 14 O tamanho dos cabos é determinado pelo encaixe da parte macho que varia de 1/4”, 3/8” e 1/2”. Barra de extensão A barra de extensão é redonda, com uma abertura quadrada numa das extremidades, onde se adapta o macho do cabo, e uma outra quadrada, macho, para encaixar na fêmea do soquete. Ela é usada para alcançar porcas e parafusos em lugares de difícil acesso. O tamanho da barra de extensão é dado pelo comprimento total em polegadas e pelos encaixes macho ou fêmea. FIGURA 15 Chave ajustável Essa ferramenta foi designada para ser usada como uma chave de boca. Deve sempre ser girada em direção do mordente móvel, porque coloca a maior parte da tensão no outro mordente fixo, o qual é o mais resistente dos dois. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 21/101 Figura 16 Alicate de corte diagonal É o alicate mais importante para o mecânico de avião. É empregado para cortar arame de segurança (freno), rebite macio e colocar ou retirar contra-pinos. Possui mordentes curtos e lâminas pequenas, num ângulo pequeno em relação ao cabo. Figura 17 Equipamentos de apoio solo (EAS) São ferramentas necessárias para os serviços de manutenção de pista e hangar aplicáveis em aeronaves. Para que você tenha uma visão maior desse assunto, apresentamos a seguir uma série de Equipamentos de Apoio de Solo utilizados na aeronave C-95 Bandeirante. Garfo para reboque e escada para abastecimento O garfo para reboque será fixado no trem auxiliar (nariz) para reboque da aeronave. A Escada para abastecimento dever ser colocada próxima da aeronave para facilitar o acesso ao bocal de abastecimento. 2024 EEAR 22/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Figura 18 Guindaste Destina-se ao içamento de motores e hélices de aeronaves. Figura 19 Macaco para içamento do avião Auxilia no içamento de aeronaves em hangar para serviços de manutenção, principalmente na área de hidráulica. FIGURA 20 EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 23/101 Plataformas móveis São destinados a acesso a determinadas partes da aeronave para serviços de manutenção em diversos sistemas. Figura 21 Dispositivos para travamento de superfícies Usado para travar as superfícies de comando para serviços de manutenção nos cabos de comando ou hastes. Figura 22 Bancada de teste do sistema hidráulico Sua finalidade é fornecer energia hidráulica para acionar os componentes hidráulicos em teste durante as inspeções. 2024 EEAR 24/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO FIGURA 23 Macaco e dispositivos para troca de rodas Dispositivos auxiliares utilizados para o levantamento individual de cada perna de força dos trens para troca de pneus. Figura 24 Carro para transportar o motor Suporte para transporte de motor. Figura 25 Unidade auxiliar de partida EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 25/101 Fornece energia elétrica para acionamento do motor de arranque durante o ciclo de partida do motor preservando a bateria de sobrecarga. FIGURA 26 Procure no conteúdo estudado as palavras-chave que melhor representam o que foi estudado até aqui. Faça uma lista dessas palavras-chave seguida de um breve comentário. Vamos fazer algumas A partir da leitura delas, tente reconstruir anotações! o que foi visto. A partir de suas anotações, reconstrua com suas palavras todo o estudo em um ou dois parágrafos, ou se referir, elabore um mapa Está na mental ou um infográfico sobre o texto. hora de resumir! 2024 EEAR 26/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Exercícios para Aprendizagem do Capítulo. Elabore um questionário com os conceitos estudados neste capítulo. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 27/101 CAPÍTULO 2 - NOÇÕES DE ELETRICIDADE E ELETRÔNICA TÓPICO 2.1 - INTRODUÇÃO A eletricidade é a parte da Física que analisa os fenômenos que envolvem a carga elétrica. A carga elétrica é uma propriedade inerente de determinadas partículas elementares, que proporciona a elas a capacidade de interação mútua, de natureza elétrica. Para estudarmos eletricidade precisamos entender primeiramente como a matéria é formada. A estrutura básica de toda a matéria existente é o átomo. A estrutura do átomo é formada pelas três partículas elementares: próton, elétron e nêutron. O modelo estrutural aceito nos dias de hoje acerca de como são distribuídos essas partículas no átomo é a seguinte: os prótons e nêutrons estão concentrados em uma região do espaço denominada núcleo; os elétrons estão localizados ao redor do núcleo e essa região ao redor do núcleo onde os elétrons se encontram é denominado eletrosfera. Núcleo e eletrosfera formam o átomo. FIGURA 27 - ESTRUTURA DE UM ÁTOMO COM O NÚCLEO FORMADO POR ITEM 2.1.1 - Prótons e nêutrons e os elétrons orbitando ao redor do núcleo. A diversidade de matéria existente no Universo é devido à quantidade de prótons no núcleo. Por exemplo, ouro e oxigênio são formados pelas mesmas partículas elementares, porém o que distingue uma da outra é a quantidade de prótons no núcleo: o ouro tem mais prótons que o oxigênio. À quantidade de prótons no núcleo chamamos de Número Atômico. Cada átomo com número atômico diferente define um Elemento Químico. Temos nos dias atuais 277 elementos 2024 EEAR 28/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO químicos na natureza, divididos entre elementos naturais (formados pela própria Natureza) e elementos artificiais (formados por manipulação atômica em laboratório). A massa do próton e do nêutron é cerca de 1.850 vezes maior do que o elétron. Portanto, toda a massa de um elemento químico consiste na massa dos prótons e nêutrons existentes no núcleo. A massa dos elétrons é praticamente desprezada. A eletricidade é dividida, didaticamente, em três segmentos: Eletrostática, Eletrodinâmica e Eletromagnetismo. TÓPICO 2.2 - ELETROSTÁTICA A eletrostática analisa os fenômenos que envolvem a carga elétrica em repouso. Como foi visto os portadores de carga elétrica são os prótons e os elétrons. Os efeitos da carga elétrica apresentada por uma partícula elementar irão se manifestar quando uma ou várias partículas estiverem próximas a ela, ou seja, ocorrerá uma interação entre elas. Essa interação é sentida pelas partículas como uma força que tende a afastá-las ou a aproximá-las uma das outras. Quando duas partículas iguais estão próximas (dois prótons ou dois elétrons) a força de interação que surgirá sobre as partículas tenderá a afastá-las uma das outras: essa força é denominada Força de Repulsão. Quando duas partículas diferentes estão próximas (um próton e um elétron) a força de interação que surgirá sobre as partículas tenderá a aproximá-las: essa força é denominada Força de Atração. Essas duas forças de interação entre as partículas é que regem todos os fenômenos elétricos da natureza, por isso, é denominado Lei das Cargas Elétricas. A quantidade de carga elétrica de um próton é igual à de um elétron. Porém como são de mesma natureza (elétrica), porém possuem efeitos diferentes visto que se atraem, foi convencionado que a carga elétrica do próton é positiva e a do elétron é negativa. Se a quantidade de prótons e elétrons em um átomo for o mesmo as cargas dos prótons e dos elétrons se anulam de forma que a carga total do átomo se torna neutra. Portanto, mesmo que um átomo tenha 10 prótons em seu núcleo e 10 elétrons ao seu redor, sua carga total é nula. Se essa igualdade de prótons e elétrons for quebrada, o átomo ficará eletrizado. A desigualdade ocorre quando elétrons são retirados ou inseridos à força no átomo, visto que são as partículas mais leves e, portanto, mais fáceis de manipular. Um átomo eletrizado, ou seja, com desigualdade de prótons e EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 29/101 elétrons, é chamado de íon. Um íon positivo (perdeu elétrons) é denominado cátion; um íon negativo (recebeu elétrons) é denominado ânion. FIGURA 28 - COMPARAÇÃO ENTRE UM ÁTOMO NEUTRO E ÍONS. Um elétron que não está ligado a nenhum átomo, ou seja, está solto no espaço, é denominado elétron livre. Um corpo estará eletricamente neutro se todos os átomos que compõem o corpo forem neutros ou se a quantidade de íons negativos for igual a de íons positivos (ambos com a mesma quantidade de carga elétrica) e todos esses íons estiverem distribuídos de forma homogênea no corpo (não há concentração de íons de mesma polaridade em uma região do corpo). Se este corpo neutro perder certa quantidade dos elétrons que possui (ou perder íons negativos) ficará com carga total positiva; se este corpo neutro receber uma certa quantidade de elétrons, além dos que já possui, (ou perder íons positivos) ficará com carga total negativa. Este processo de transformar um corpo neutro em um corpo com carga elétrica, positiva ou negativa, é chamado eletrização. Podemos eletrizar um corpo (fazê-lo perder ou receber elétrons) de três formas: (1) por atrito entre dois corpo neutros diferentes onde o primeiro corpo perderá os elétrons devido ao atrito e o segundo corpo receberá os elétrons perdidos pelo primeiro; (2) por contato entre um corpo neutro e outro corpo eletrizado sendo que o corpo neutro irá adquirir a carga do corpo eletrizado; (3) por indução, quando o corpo neutro é aproximado do corpo eletrizado (sem entrar em contato) e, logo após a aproximação, o corpo neutro é momentaneamente aterrado (entra em contado com o solo ou outro corpo muito maior que ele); após o aterramento o corpo eletrizado é afastado e o corpo neutro adquire a carga oposta ao corpo eletrizado. Prótons e elétrons geram ao redor de si um campo de energia denominado Campo Elétrico. O campo elétrico é a região do espaço onde se fazem sentir as forças de atração e repulsão. 2024 EEAR 30/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Sabemos de sua presença quando dois prótons ou dois elétrons ou um próton e um elétron estão próximos um do outro, pois uma força de atração ou de repulsão surge. Como o campo elétrico não pode ser visto ele é representado por certa quantidade de vetores de acordo com a figura 3. O sentido do vetor indica para onde uma carga padrão (positiva, por convenção) iria se movimentar se fosse colocado próximo à carga: se estivesse próximo a um próton (ou objeto positivo), iria se afastar; se estivesse próximo de um elétron (ou objeto negativo), iria se aproximar. Todo corpo eletrizado possui um campo elétrico ao seu redor e a intensidade deste campo depende do grau de eletrização (diferença entre a quantidade de elétrons e prótons do corpo) e da distância com o objeto: quanto maior o grau de eletrização, maior a intensidade do campo elétrico; quanto maior a distância do objeto, menor a intensidade do campo. FIGURA 29 - SENTIDO DO CAMPO ELÉTRICO EM UMA CARGA POSITIVA E NEGATIVA. A intensidade do campo elétrico de um corpo está associada à intensidade da força de atração ou de repulsão sobre um outro corpo próximo ao primeiro. A relação entre campo elétrico de um corpo eletrizado e a força de atração e repulsão sobre uma carga próxima é chamado de Potencial Elétrico. O potencial mede a capacidade de uma carga realizar trabalho sobre outra carga, ou seja, colocá-la em movimento. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 31/101 FIGURA 30 - SENDO O POTENCIAL P2 MAIOR QUE P1, A FORÇA F2 SERÁ MAIOR QUE F1, AMBAS SOBRE UMA CARGA COLOCADA NO CÍRCULO PRETO. O potencial elétrico será positivo se gerado por uma carga positiva, e negativo se gerado por uma carga negativa. A unidade de medida do potencial elétrico é o volt [V] (símbolo “E”). Um determinado ponto do espaço pode ser influenciado pelo campo elétrico de duas cargas diferentes e, portanto, por dois potenciais diferentes. Neste caso, a força resultante destes dois potenciais será proporcional à diferença de potencial ou ddp. A diferença de potencial entre duas cargas também é conhecida por tensão elétrica. A tensão elétrica também é medida em volts. Uma fonte de eletricidade, ou um gerador de eletricidade, é um dispositivo que irá gerar dois potenciais elétricos, um negativo e um positivo. Podemos gerar eletricidade através do atrito entre dois objetos, reação química, diferença de pressão mecânica, diferença de temperatura, luz e magnetismo. Uma pilha é um exemplo de geração de tensão por reação química. Dois tipos diferentes de materiais, denominados eletrodo, irão interagir quimicamente com um terceiro composto denominado eletrólito ou composto eletrolítico. O eletrólito irá reagir com o primeiro eletrodo retirando elétrons dele, este será o eletrodo positivo, ou cátodo; a reação com o segundo eletrodo irá acrescentar elétrons nele e, portanto, irá se transformar no eletrodo negativo, ou ânodo. A função do eletrólito é manter os eletrodos sempre eletrizados. TÓPICO 2.3 - ELETRODINÂMICA Uma característica importante dos corpos eletrizados é que eles têm a tendência em retornar à neutralidade. Um corpo eletrizado positivamente possui falta de elétrons. Para neutralizar o corpo positivo devemos inserir elétrons na quantidade que está faltando. Um corpo eletrizado negativamente possui excesso de elétrons. Para neutralizar o corpo negativo devemos retirar elétrons na quantidade que está em excesso. Quando dois corpos eletrizados entram em contato entre si, pode ocorrer a transferência de elétrons de um para o outro dependendo da necessidade de ambos para retornar à neutralidade. Por exemplo, se um corpo tem falta de 1.000 elétrons entra em contato com outro que possui um excesso de 1.000 elétrons, um deslocamento de elétrons irá ocorrer: os 1.000 elétrons irão se 2024 EEAR 32/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO deslocar do corpo com excesso para o que está em falta. Ao deslocamento de carga elétrica (elétrons ou íons) dá-se o nome de corrente elétrica. Se um corpo A, que está com excesso de 5.000 elétrons, entra em contato com o corpo B que também está com excesso de elétrons, mas de apenas 3.000, também vai ocorrer um deslocamento de elétrons, mesmo que ambos precisem ceder elétrons para voltar à neutralidade. Como os dois querem ceder, o que vai ocorrer é um deles vai ter de receber os elétrons do outro para que ambos alcancem um equilíbrio mútuo, ou seja, ambos estejam com o mesmo excesso de elétrons. O corpo A vai ceder 1.000 elétrons para B e ambos vão ficar com um excesso de 4.000 elétrons. Portanto, a corrente elétrica vai ocorrer de A para B. Se um corpo C possui falta de 800 elétrons entra em contato com o corpo D com falta de 400 elétrons, D vai ceder 200 elétrons para C para que ambos fiquem com falta de 600 elétrons. Portanto, a corrente elétrica vai ser de D para C. Podemos chegar a algumas conclusões, baseado nos exemplos anteriores. Quando temos dois corpos negativos (excesso de elétrons) um pode ser mais negativo que o outro, portanto, podemos afirmar que o corpo A é negativo em relação à B ou que B é positivo em relação à A. Neste caso afirmar que B é positivo em relação à A é o mesmo que dizer que a necessidade de B em ceder elétrons é menor que A. O deslocamento de elétrons, neste caso, foi do mais negativo para o menos negativo (do que possui mais elétrons para o que possui menos) ou do negativo para o positivo. Quando temos dois corpos positivos (falta de elétrons) um pode ser mais positivo que outro, portanto, podemos afirmar que o corpo C é positivo em relação à D ou que D é negativo em relação à C. Neste caso afirmar que D é negativo em relação à C é o mesmo que dizer que a necessidade de D em receber elétrons é menor que C. O deslocamento de elétrons, neste caso, foi do menos positivo para o mais positivo (do que possui mais elétrons para o que possui menos) ou do negativo para o positivo. Conclusão, a corrente elétrica sempre poderá ocorrer quando um corpo for mais negativo que outro, ou seja, do negativo para o positivo (mesmo que os dois sejam positivos ou os dois sejam negativos). A corrente elétrica é uma consequência da tendência dos corpos em querer retornar à condição de neutralidade. Logicamente, se um corpo negativo (com excesso de elétrons) entrar em EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 33/101 contato com um corpo positivo (com falta de elétrons) a corrente elétrica também poderá ser estabelecida. À medida do quanto um corpo é positivo ou negativo é dado pelo seu potencial elétrico, cuja unidade é o volt. A corrente elétrica poderá existir sempre que dois corpos tiverem diferença de potencial, como já foi discutido anteriormente. Dois objetos com o mesmo potencial terão diferença de potencial igual à zero, portanto, corrente elétrica igual à zero (não ocorrerá deslocamento). Por exemplo, se dois corpos E1 e E2 tiverem potenciais iguais à +5V, a ddp será igual à zero. E1 = +5V e E2 =+5V ddp = E1 – E2= (+5) - (+5) = OV Mesmo que os dois corpos estejam eletrizados, ambos precisam da mesma quantidade de elétrons para retornar à neutralidade, portanto, ninguém libera elétrons para o outro. Numa pilha, por exemplo, o cátodo (eletrodo positivo) pode possuir um potencial de +1,0V e o ânodo (eletrodo negativo) um potencial de –0,5V. A diferença de potencial entre cátodo e ânodo será de 1,5V. Para que ocorra o transporte de elétrons entre dois corpos com potenciais diferentes há a necessidade de um meio, um caminha através da qual os elétrons ou os íons irão se deslocar do corpo mais negativo para o corpo positivo ITEM 2.3.1 - Materiais bons condutores, maus condutores e isolantes A corrente elétrica, como foi dito anteriormente, é o deslocamento de cargas elétricas e essas cargas podem ser elétrons ou íons (cátions ou ânions). Para que a carga elétrica se desloque ela precisa estar livre, ou seja, solta no espaço. Num corpo sólido, os átomos (núcleo e eletrosfera) não estão soltos no espaço, todos os átomos estão interligados entre si através de ligações bem fortes. Num líquido, os átomos estão interligados entre si também, mas através de ligações mais fracas, de forma que uma força externa pode separá-los facilmente. Num gás, os átomos estão soltos no espaço e, se há ligações entre os átomos, essa ligação é extremamente fraca. Portanto, num sólido, as únicas cargas elétricas que podem ficar soltas no espaço e que podem se deslocar são os elétrons. 2024 EEAR 34/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Os elétrons não ligados à estrutura atômica, ou seja, soltos no espaço, são denominados elétrons livres. A corrente elétrica em um sólido é dada pelo movimento de elétrons livres somente. Nos líquidos e nos gases, a corrente elétrica através deles é dado pelo movimento de íons. Uma energia externa atuando sobre o átomo irá afetar todas as partículas constituintes deste átomo. Por exemplo, a temperatura é a medida da vibração dessas partículas; se a temperatura aumentar, as partículas irão vibrar com maior intensidade. O aumento da vibração poderá arrancar as partículas de suas posições (prótons e nêutrons do núcleo e elétrons da eletrosfera). No entanto, além da massa, a energia que mantém os prótons e nêutrons concentrados no núcleo é grande de modo que essas partículas irão manter suas posições. Os elétrons, dependendo do elemento químico, terá maior ou menor facilidade de ser movimentado de sua posição no átomo devido a sua pequena massa e sua posição relativa com o núcleo. Os elétrons mais distantes do núcleo na estrutura atômica terão maior facilidade se serem arrancados do átomo pois quanto maior a distância menor a força de atração entre elétrons e prótons. Com isso, baixas temperaturas conseguirão arrancar elétrons do núcleo. De acordo com o que foi discutido até o presente momento, todos os materiais da natureza ou fabricados pelo homem possuem átomos e, por conseguinte, podem conter elétrons livres (se for sólido) e íons livres e elétrons livres (se líquido ou gás). Se um sólido, líquido ou um gás for colocado entre dois corpos com potenciais diferentes, conforme exemplo na figura 31, esses poderão servir de meio na qual os elétrons do polo negativo podem se deslocar para o polo positivo, estabelecendo com isso uma corrente elétrica. Se o meio de transmissão de cargas for sólido, elétrons livres é que circularão através do meio e a corrente será sempre do polo negativo para o positivo. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 35/101 FIGURA 31 - CORRENTE ELÉTRICA EM UM SÓLIDO DEVIDO AOS ELÉTRONS LIVRES. Se o meio de transmissão de cargas for líquido ou gasoso, íons irão se deslocar, estabelecendo uma corrente elétrica. Neste caso, a corrente poderá ser do polo negativo para o positivo e vice-versa dependendo dos íons no interior do líquido ou gás. FIGURA 32 - CORRENTE ELÉTRICA EM FLUIDOS DEVIDO À PRESENÇA DE ÍONS. No entanto, para que os elétrons ou íons se desloquem através do meio de transmissão, estes devem possuir elétrons livres e íons. No entanto, para diferentes materiais existem diferenças na quantidade de elétrons livres e íons. Se um material não possuir elétrons livres e íons, não teremos corrente elétrica circulando através do meio e, portanto, os corpos eletrizados não poderão se neutralizar ou alcançar o equilíbrio mútuo. Materiais nesta condição são chamados de Materiais Isolantes. Se um material possuir elétrons livres e íons uma corrente elétrica poderá ser estabelecida e os corpos eletrizados poderão se neutralizar ou alcançar um equilíbrio mútuo através da transferência de cargas neste material. Materiais nesta condição são chamados de Materiais Condutores. A quantidade de corrente elétrica que passa por um condutor é medida através da quantidade de cargas elétricas que passa por uma área do condutor por segundo. A unidade de corrente elétrica 2024 EEAR 36/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO é chamada de ampère [A] (símbolo “i”). Uma corrente de 1A corresponde a 6,25 quintilhões de elétrons atravessando a área do condutor por segundo. FIGURA 33 - A UNIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA É IGUAL À QUANTIDADE DE ELÉTRONS QUE PASSA POR UMA SEÇÃO TRANSVERSAL DO CONDUTOR POR SEGUNDO. O ampere é uma unidade muito grande e normalmente utilizamos suas subunidades: o miliampère (1A dividido por mil, símbolo mA) e o microampère (1A dividido por um milhão, símbolo µA). Podemos ainda ter correntes ainda mais baixas, na ordem de nanoampère (1A dividido por um bilhão, símbolo nA), o picoampère (1A dividido por um trilhão, símbolo pA), etc. Dois fatores determinam o valor da corrente em um condutor. A primeira delas é chamada de condutividade elétrica. A condutividade é, grosso modo, a medida da facilidade com que um condutor permite a transferência de cargas entre dois corpos eletrizados. Na figura 8 temos dois condutores diferentes (cobre e borracha) unindo os mesmos dois corpos eletrizados com mesmo potencial. Observamos que o cobre permite que uma corrente elétrica de 2 amperes passe por ele enquanto que a borracha permite apenas 2 picoampères (um trilhão de vezes menor). A primeira diferença entre eles está na quantidade de elétrons livres que cada um possui: o cobre possui uma quantidade muito maior, quanto maior a quantidade de elétrons livres, maior é a corrente elétrica no condutor. A segunda diferença está na estrutura atômica, ou seja, o tamanho e a quantidade de átomos do condutor e o modo como elas estão interligadas entre si. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 37/101 FIGURA 34 - DIFERENÇA DE VALOR DE CORRENTE EM UMA BARRA DE COBRE E RELAÇÃO A UMA BARRA DE BORRACHA SOBRE A MESMA DDP. Imagine duas ruas (figura 35) nas quais você deveria passar correndo e cada rua possui obstáculos fixos no meio da trajetória sendo que a segunda rua possui muito mais obstáculos espalhados. Pergunta-se: em qual rua você passaria com maior facilidade e, por conseguinte, mais rápido? Obviamente você iria atravessar a primeira rua mais rapidamente. O mesmo ocorre com os elétrons em um condutor, neste caso, os obstáculos são os núcleos dos átomos que, num material sólido, são fixos e, como o núcleo é extremamente mais pesado que um elétron, quando este colide com o núcleo, atrasa o seu movimento. FIGURA 35 - DOIS CONDUTORES DIFERENTES ONDE OS PONTOS PRETOS REPRESENTAM A POSIÇÃO FIXA DOS NÚCLEOS DESTE MATERIAL. NO CONDUTOR SUPERIOR, O MAIOR ESPAÇAMENTO DOS NÚCLEOS ENTRE SI FACILITA O TRÂNSITO DE ELÉTRONS LIVRES. 2024 EEAR 38/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO A quantidade de elétrons livres de um condutor define a condutividade elétrica, a facilidade de trânsito dos elétrons no condutor define a resistividade elétrica. A resistividade mede a dificuldade com que um condutor permite o tráfego de cargas elétricas através de si. A resistividade é uma característica de cada material e depende, como já foi dito, da estrutura atômica do material. Quanto maior a resistividade, menor a corrente. O segundo fator que determina o valor da corrente é a diferença de potencial entre os corpos eletrizados: quanto maior a diferença de potencial, maior a corrente. A ddp mede a tendência dos corpos em retornar à neutralidade portanto, quanto maior essa tendência, maior será a força aplicada aos elétrons do condutor e assim, maior a velocidade. Podemos controlar a corrente elétrica que atravessa um condutor, ou seja, podemos determinar exatamente o valor da corrente. É através deste controle que podemos projetar e construir dispositivos elétricos e eletrônicos tais como: eletrodomésticos, motores, televisão, computadores, chuveiros, iluminação pública, usinas hidrelétricas, etc. Vamos analisar, a partir de agora, os efeitos da corrente elétrica através de um condutor sólido. São vários os efeitos, no entanto iremos analisar dois importantes: a geração de calor e a geração de magnetismo. Para controlarmos a corrente elétrica precisamos determinar o seu grau de resistência elétrica. A resistência elétrica é uma característica construtiva, ou seja, não depende apenas do material, mas também de fatores físicos tais como área através da qual a corrente passa e comprimento do condutor, ou seja, distância percorrida pelos elétrons do eletrodo negativo para o positivo. Sua unidade é o ohm [Ω] (símbolo “R”). Na figura 36 mostramos duas situações físicas que alteram a resistência: em (a) temos três condutores de mesmo material e de mesma área, porém comprimentos diferentes, portanto, resistências diferentes; em (b) três condutores de mesmo material e mesmo comprimento, porém áreas diferentes, portanto, resistências diferentes. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 39/101 FIGURA 36 - DIFERENÇA DE RESISTÊNCIA. EM (A) TEMOS TRÊS CONDUTORES DE MESMO MATERIAL E DIÂMETRO, MAS AS RESISTÊNCIAS SÃO DIFERENTES DEVIDO AO COMPRIMENTO. EM (B) TEMOS TRÊS CONDUTORES DE MESMO MATERIAL E COMPRIMENTO, MAS AS RESISTÊNCIA SÃO DIFERENTES DEVIDO AO DIÂMETRO. Podemos determinar a resistência de um fio condutor através da equação abaixo R = ρ(l/A) onde: R = é a resistência, em ohms [Ω]; ρ = resistividade, em ohms x metro [Ω.m]; l = comprimento, em metros [m]; e A = área do condutor, em metros quadrados [m²]. A tensão elétrica, a corrente elétrica e a resistência elétrica estão relacionadas entre si através de uma fórmula conhecida como Lei de Ohm. i = E/R onde: i = corrente elétrica, em ampere [A]; E = tensão elétrica, em volt [V]; e R = é a resistência, em ohms [Ω]; Por exemplo: qual a corrente elétrica que atravessa um condutor sabendo que a tensão elétrica é de 10V e a resistência do condutor é de 2Ω? I = ER = 12ΩOV = 5 A Podemos então controlar a corrente mexendo na tensão ou na resistência. Se aumentarmos a tensão, aumentaremos a corrente e vice-versa. Se aumentarmos a resistência, reduzimos a corrente e vice-versa. Veja que a corrente é um efeito, ou seja, ela só existe em função da tensão e da resistência. Um dos efeitos relacionados à corrente elétrica é a geração de calor. Esse calor gerado pela corrente elétrica é chamado de Efeito Joule. É graças a esse efeito que temos chuveiros elétricos, ferro de passar roupa, aquecedores, secadores de cabelo, citando apenas eletrodomésticos. Quando os elétrons atravessam um condutor, eles têm de passar pelos núcleos dos átomos (obstáculos). 2024 EEAR 40/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Muitas vezes os elétrons colidem com os núcleos e desta colisão energia é dissipada. A dissipação dessa energia é na forma de calor. Podemos medir a quantidade de calor gerado por segundo em um dispositivo, ou seja, sua potência, através das fórmulas abaixo. A unidade de potência elétrica é o watt [W] (símbolo “P”). P = E x i = i² x R = E²/R Para uma mesma resistência, se aumentarmos a tensão iremos aumentar a corrente, ou seja, a velocidade dos elétrons. Assim a colisão será mais forte e quantidade de calor também. Quanto maior a resistência de um material, mais calor ele poderá gerar para a mesma corrente pois os elétrons irão colidir mais vezes (mais obstáculos) e, portanto, mais calor será gerado. Se não mexermos na tensão (tensão constante como os 110V ou os 220V da nossa casa), se diminuirmos a resistência iremos aumentar a potência, pois iremos aumentar a velocidade dos elétrons (menos obstáculos para atrapalhar), no entanto, a força da colisão será maior. Exemplo 1: Seu chuveiro está ligado na tensão de 220V e conduz uma corrente de 25A. Qual a potência do seu chuveiro? P = E x i =220x 25= 5.500W Exemplo 2: Está frio e você pretende mudar o seu chuveiro da posição verão para inverno. O que ocorreu internamente no chuveiro? Resposta: Na posição verão seu chuveiro trabalha numa potência menor do que na posição inverno. Quando você mudou de verão para inverno você aumentou a potência do chuveiro. Nós somente podemos mexer na tensão e na resistência de dispositivos elétricos (a corrente é só um efeito). Como você não mexeu na tensão (continua 220V) sobrou a resistência. Então, internamente você diminuiu a resistência para aumentar a potência (menor resistência, maior corrente, maior velocidade, colisão mais forte, mais calor). Foi falado anteriormente que a temperatura é a medida da vibração dos átomos. Se um pedaço de ferro está mais quente que outro, podemos dizer que os átomos do ferro mais quente vibram com uma intensidade maior do que o outro. Se um átomo vibra, a energia dessa vibração poderá ser suficiente para arrancar elétrons dos átomos, tornando-os livres. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 41/101 Os elétrons do cobre, por exemplo, possuem ligação fraca com o átomo, portanto, pouca energia é suficiente para tornar seus elétrons livres. Essa energia já é obtida da própria temperatura ambiente (em torno de 25°C). Com isso o cobre possui muitos elétrons livres a temperatura ambiente. Em um material de porcelana, no entanto, para retirar os elétrons dos átomos será necessária muita energia de forma que apenas a energia térmica ambiente não é suficiente para isso (apenas pouquíssimos elétrons são arrancados com a temperatura ambiente). Portanto, um material de porcelana, pouquíssimos elétrons são livres à temperatura ambiente. Se utilizarmos um fio de cobre para transferir elétrons de um polo negativo para o positivo, verificaremos que o valor da corrente será bem alta, mas se utilizarmos um fio de porcelana para o mesmo fim, verificaremos que o valor da corrente será muitíssimo baixa, tão baixa que ela comporta-se como se não conduzisse nenhuma corrente, ou seja, como se fosse um material isolante (sem nenhum elétron livre). Apesar da definição de isolante dada anteriormente se referir a materiais que não possuem nenhum elétron livre, podemos considerar que materiais que possuem pouquíssimos elétrons livres, ou que permitem o tráfego de uma corrente muitíssimo baixa, também como materiais isolantes. Entende-se então que um material isolante é aquele que não conduz uma corrente elétrica que gere efeitos visíveis e mensuráveis, no nosso caso, não irá gerar calor e nem magnetismo numa intensidade que possamos perceber. Um material é dito condutor de eletricidade se ele permitir a condução de corrente sem praticamente nenhuma resistência. Além dos materiais isolantes e bons condutores de eletricidade, temos também os maus condutores de eletricidade. São materiais que permitem a condução de corrente elétrica perceptível, no entanto, baixa. Os materiais maus condutores são utilizados para construir dispositivos para controlar a corrente elétrica e gerar os efeitos que nós desejamos e que formam os eletrodomésticos, computadores, etc. Os materiais bons condutores são utilizados para unir os vários dispositivos que se encontram afastados um do outro, ou seja, conduzir a energia elétrica sem causar nenhum efeito (na 2024 EEAR 42/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO prática eles geram calor, porém, indesejado). Exemplo de união de dispositivos: a bateria do carro e o rádio. Os materiais isolantes são utilizados para isolar dois dispositivos que não podem trocar elétrons entre si, ou seja, não pode ter corrente de um para o outro. O choque elétrico é corrente elétrica atravessando nosso corpo, então um material isolante evitará que essa corrente circule por nós quando mexermos com eletricidade. Exemplo: luva de borracha. Outro efeito gerado pela corrente elétrica é a geração de magnetismo. Antes vamos revisar o que é este fenômeno. TÓPICO 2.4 - MAGNETISMO Por muitos séculos, sabia-se que certas pedras tinham a capacidade de atrair o ferro e a essas pedras deu-se o nome magnetita, e ao fenômeno de atração o nome de magnetismo. Hoje, sabe-se que esta pedra é um minério de ferro (Fe3O4). As substâncias que apresentam o fenômeno do magnetismo são chamadas ímãs. O magnetismo pode ser natural, como os encontrados na magnetita, ou podem ser produzidos artificialmente. Em diversas aplicações, onde o magnetismo é utilizado, os ímãs naturais tem pouca utilização, pois sua força magnética é muito fraca, portanto, em aplicações práticas, os ímãs artificiais são utilizados. Os ímãs possuem duas regiões onde a força magnética é maior. Se limalhas de ferro (pó de ferro) forem atraídas pelo ímã, notaremos que as limalhas irão se concentrar nessas duas regiões. Estes pontos de concentração de força magnética são denominados polos. FIGURA 37 - IMÃ ATRAINDO LIMALHAS DE FERRO. Ao polo do ímã que sempre se voltava para o Norte da Terra foi nomeado Polo Norte do ímã, e o mesmo para o polo voltado para o Sul. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 43/101 Experiências demonstraram que havia uma interação entre ímãs: entre dois ímãs diferentes podia-se verificar uma força de atração ou repulsão. Se os polos Norte de dois ímãs fossem aproximados, uma força de repulsão surgia entre eles, e essa força aumentava quanto mais próximos os polos ficavam entre si. A mesma interação ocorria quando os polos Sul dos ímãs fossem aproximados. No entanto, quando o polo Norte de um ímã e o polo Sul do outro fossem aproximados, uma força de atração surgia, e essa força aumentava quanto mais próximos os polos ficavam entre si. Este fenômeno representa a lei fundamental do magnetismo que diz: Polos de mesmo nome se repelem e de nomes contrários se atraem. Figura 38 - LEI FUNDAMENTAL DO MAGNETISMO Os polos magnéticos dos ímãs ficam sempre localizados nas extremidades. Se dividirmos qualquer ímã em duas partes, obtém-se dois novos ímãs e assim por diante. Não existe ímã de um só polo, figura 39. FIGURA 39 - FRACIONAMENTO DE UM IMÃ MOSTRANDO QUE ELE SEMPRE TERÁ DOIS PÓLOS. Os tipos de ímã mais comuns estão representados na figura 40 2024 EEAR 44/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO FIGURA 40 - A) IMÃ EM BARRA; B) IMÃ EM FERRADURA; C) IMÃ EM UMA BÚSSOLA. O espaço ao redor deste ímã onde se fazem sentir as ações magnéticas deste ímã é chamado de campo magnético e sua intensidade definida em cada ponto ao redor do ímã. O campo magnético pode ser visualizado utilizando as limalhas de ferro (pó de ferro). Se colocarmos placa de vidro sobre um ímã e jogarmos limalha de ferro sobre a placa, vê-se que os grãos da limalha se dispõem em curvas determinadas, indo de um polo ao outro. Estas linhas, tornadas visíveis pela limalha, chamam-se linhas de força magnética. Para efeito de análise dos fenômenos que envolvem o magnetismo, admite-se que essas linhas saem do polo norte e entram pelo polo sul. FIGURA 41 - LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO, A) FORMADO POR LIMANHAS; B) FORMADO POR LINHAS IMAGINÁRIAS. Nem todos os materiais da natureza podem ser imantados. Podemos classificar os materiais como magnéticos e não-magnéticos. Atualmente classificamos as substâncias em três grupos: paramagnéticas, diamagnéticas e ferromagnéticas. As substâncias paramagnéticas e diamagnéticas são aquelas que se magnetizam pouco, mesmo quando sujeitas a um forte campo magnético. As paramagnéticas (alumínio, cromo, platina, EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 45/101 ar), quando magnetizadas, são atraídas pelo ímã; as diamagnéticas (cobre, prata, ouro, mercúrio), quando magnetizadas, são repelidas pelo ímã. O grupo mais importante de material que encontram aplicação em Eletricidade e Eletrônica é o das substâncias ferromagnéticas. Estas são relativamente fáceis de serem imantadas. Estão neste grupo o ferro, o níquel e o cobalto. Os materiais ferromagnéticos também são classificados como permanentes e temporários. Os permanentes são aqueles materiais que, quando imantados não perdem o magnetismo adquirido quando o ímã é afastado dele; os materiais temporários, quando imantados perdem o magnetismo adquirido quando o ímã é afastado. TÓPICO 2.5 - ELETROMAGNETISMO O eletromagnetismo é o estudo da interação entre Eletricidade e Magnetismo. Hans Christian Oersted (1777-1851) observou que uma bússola magnética, ao ser colocada nas proximidades de um condutor percorrido por uma corrente elétrica, se desviava, indicando a existência de um campo magnético ao redor do condutor, ou seja, a corrente elétrica produz magnetismo. FIGURA 42 - EXPERIÊNCIA DE OERSTED, QUANDO UMA CORRENTE CIRCULA EM UM FIO CONDUTOR, ESTE ATRAI A AGULHA IMANTADA DE UMA BÚSSOLA. A intensidade do campo magnético é maior quando maior for a corrente elétrica. No entanto, essa intensidade é pequena para um condutor retilíneo. O campo magnético ao redor de um condutor produzido por uma corrente será muito maior se o condutor for enrolado em espiras formando uma bobina. Esta bobina normalmente é denominada solenoide. 2024 EEAR 46/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Figura 43 – SOLENÓIDE A intensidade do campo magnético de um solenoide é proporcional à corrente elétrica, à quantidade de espiras e ao comprimento do solenoide. Um solenoide produz os mesmos efeitos magnéticos que um ímã permanente, e apresenta igualmente um polo norte e um polo sul. Um solenoide também é chamado de eletroímã. Um eletroímã normalmente é formado por bobina de fio condutor enrolado em espiras sobre um núcleo. O efeito do núcleo é aumentar a intensidade do campo magnético. O núcleo pode ser de qualquer material ferromagnético temporário. Um material muito utilizado como núcleo em eletroímãs é o ferro doce. FIGURA 44 - ELETROIMÃ UTILIZANDO UM PREGO COMO NÚCLEO. O eletroímã é um ímã controlado pela eletricidade, ou seja, somente existirá magnetismo enquanto a corrente elétrica existir. Podemos então controlar o magnetismo controlando a corrente elétrica. Um exemplo de aplicação é como interruptor ou chave eletromagnética ou relé. Na figura 45 temos ilustrado um relé: quando corrente elétrica circular pela bobina o magnetismo gerado irá atrair o induzido que está preso na carcaça pelo ponto de alavanca. A outra ponta do induzido irá empurrar um dos eletrodos para que ambos entrem em contato entre si fechando o circuito. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 47/101 Figura 45 - RELÉ. Vimos que corrente elétrica gera magnetismo, no entanto, o contrário também acontece, magnetismo gera corrente elétrica. Se um condutor de eletricidade estiver sob a influência de um campo magnético variável no tempo (quando sua intensidade varia ao longo do tempo), esse campo magnético irá gerar uma corrente elétrica neste condutor. A este efeito chamamos de indução eletromagnética. Uma aplicação do efeito da indução eletromagnética é em um dispositivo chamado de transformador. Na figura 46 temos ilustrado como um transformador atua. Em uma bobina chamada de primário aplicamos uma tensão alternada que gera uma corrente alternada (corrente na qual o valor varia periodicamente). Como o valor da corrente varia, a intensidade do campo magnético gerado ao seu redor varia também. Uma bobina, chamada de secundário, está próximo do primário e dentro do campo magnético gerado pelo primário. Como a intensidade do campo está variando, este induz a circulação de corrente na bobina secundária e esta corrente induzida irá variar da mesma forma que a corrente no primário. FIGURA 46 - INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA DA BOBINA PRIMÁRIA NA SECUNDÁRIA E 2024 EEAR 48/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO ESQUEMA DE MONTAGEM DE UM TRANSFORMADOR. AS BOBINAS ESTÃO ENROLADAS EM UM NÚCLEO COMUM A principal finalidade do transformador é fazer a redução de tensão: aplicamos uma tensão no primário e retiramos uma tensão inferior no secundário. Por exemplo, podemos aplicar uma tensão de 230V no primário e retirarmos uma tensão de 12V no secundário. Para que isso aconteça, o número de espiras do primário deve ser maior que a do secundário. Para sabermos qual a tensão de saída no secundário para um determinado valor de tensão no primário devemos saber a razão de espiras. Por exemplo: um transformador possui uma relação de espiras de 2:1 (a quantidade de espiras do primário é duas vezes maior que a do secundário), portanto a tensão do primário será o dobro da tensão do secundário. Outro exemplo: a relação de espiras de um transformador é 3:2, ou seja, a tensão no primário é três meios da tensão do secundário: se a tensão aplicada ao primário for de 150V a tensão no secundário será de 100V. FIGURA 47 - FOTOS DE TRANSFORMADORES: O PRIMEIRO É UM TRANSFORMADOR UTILIZADO EM VIAS PÚBLICAS E NA SEGUNDA FOTO, TRANSFORMADORES UTILIZADOS EM CIRCUITOS ELETRÔNICOS. Este tipo de transformador é também chamado de transformador abaixador de tensão. No entanto, o transformador pode também fornecer uma tensão no secundário maior que a do primário, desde que a quantidade de espiras do primário seja menor que a do secundário. Neste caso teremos um transformador aumentador de tensão. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 49/101 FIGURA 49 - ESQUEMA DE GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA DA HIDRELÉTRICA ATÉ NOSSA RESIDÊNCIA. O PRIMEIRO TRANSFORMADOR AUMENTA A TENSÃO E O SEGUNDO TRANSFORMADOR REDUZ A TENSÃO PARA OS VALORES NORMAIS UTILIZADOS EM NOSSA CASA. TÓPICO 2.6 - INSTRUMENTOS DE MEDIDA ELÉTRICA O ohmímetro é o instrumento destinado à medição da resistência elétrica de um material ou dispositivo. Ela também é utilizada para determinar se um circuito ou dispositivo elétrico está em curto circuito (resistência zero) ou aberta (resistência infinita). FIGURA 50 - UTILIZAÇÃO DO OHMÍMETRO: NA PRIMEIRA ILUSTRAÇÃO MEDINDO UM 2024 EEAR 50/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO DISPOSITIVO; NA SEGUNDA TESTANDO A CONDIÇÃO DE CURTO-CIRCUITO E NA TERCEIRA, QUANDO NÃO SE MEDE NADA, A INDICAÇÃO DEVERÁ SER DE RESISTÊNCIA INFINITA. O voltímetro é o instrumento destinado à medição da tensão entre dois pontos em um circuito elétrico ou dispositivo. As pontas de medição do instrumento devem ser colocadas nos pontos onde queremos saber a tensão. O amperímetro é o dispositivo destinado à medição da corrente elétrica que passa em um determinado ponto do circuito elétrico. Ele deve ser colocado no caminho da corrente na qual queremos medir. Na prática não temos estes instrumentos sozinhos, eles são reunidos em um único instrumento denominado multímetro. O multímetro pode reunir outros instrumentos além dos três vistos. Quanto mais instrumentos, maior o custo do multímetro Um instrumento de grande importância para o técnico em eletrônica é o osciloscópio. Com o osciloscópio o técnico consegue visualizar o modo como a tensão em circuito varia sua intensidade e sua polaridade. Este modo de variação de intensidade e polaridade da tensão é chamado de forma de onda. As formas de onda mais comuns são: senoidais (sine), quadrada (square), triangular (triangle) e dente de serra (sawtooth). No entanto temos muitas outras formas das mais simples às mais complexas. FIGURA 51 - FORMAS DE ONDA BÁSICAS VISUALIZADAS COM O AUXÍLIO DO OSCILOSCÓPIO E ILUSTRAÇÃO REPRESENTANDO UM OSCILOSCÓPIO. EM SUA TELA PODEMOS VISUALIZAR EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 51/101 A FORMA DE ONDA E EFETUAR A MEDIÇÃO DE TENSÃO E FREQUÊNCIA. Além da visualização da forma de onda um osciloscópio básico permite também a medição de tensão e frequência do sinal elétrico no ponto de medição. Um osciloscópio mais moderno possui muitas funções além das medições básicas que são utilizadas para diversos fins. TÓPICO 2.7 - SEMICONDUTORES Um semicondutor é um material um valor de resistividade entre a de um condutor e de um isolante. Nesta classe de materiais encontram-se o carbono, o germânio e o silício. Este último é o material semicondutor mais importante. Com este tipo de material é construído vários tipos de dispositivos eletrônicos que hoje fazem parte de todo equipamento elétrico e eletrônico atualmente. Aparelhos celulares, televisores, máquinas fotográficas, computadores, etc... hoje são construídos através da tecnologia que utilizam os materiais semicondutores. Um dispositivo semicondutor básico é chamado de diodo semicondutor. O diodo é um dispositivo que permite a condução de corrente em um sentido e não permite a condução no sentido contrário. FIGURA 52 - ILUSTRAÇÃO DE UM DIODO SEMICONDUTOR E SEU SÍMBOLO ELÉTRICO. Um outro dispositivo semicondutor muito importante é o transistor. Este dispositivo pode ser utilizado de duas formas: a) como amplificador de sinais elétricos, ou seja, um sinal elétrico entra com uma intensidade e sai do transistor com uma intensidade cem vezes maior, por exemplo (dependendo do transistor); b) como chave eletrônica, ou seja, permite ou não a condução de corrente dependendo de um sinal 2024 EEAR 52/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO FIGURA 53 - VÁRIOS TIPOS DE TRANSISTORES OS DOIS SÍMBOLOS Temos dois tipos de transistores, um chamado de NPN e o outro de PNP. Ambos têm a mesma finalidade, o que os diferencia é apenas o sentido de condução da corrente. Procure no conteúdo estudado as palavras-chave que melhor representam o que foi estudado até aqui. Faça uma lista dessas palavras-chave seguida de um breve comentário. Vamos fazer algumas A partir da leitura delas, tente reconstruir anotações! o que foi visto. A partir de suas anotações, reconstrua com suas palavras todo o estudo em um ou dois parágrafos, ou se referir, elabore um mapa Está na mental ou um infográfico sobre o texto. hora de resumir! EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 53/101 Exercícios para Aprendizagem do Capítulo. Elabore um questionário com os conceitos estudados neste capítulo. 2024 EEAR 54/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO CAPÍTULO 3 - ESTRUTURA E PINTURA TÓPICO 3.1 - A PINTURA NA FAB Veja como podemos conceituar pintura e qual a sua principal divisão Pintura é a arte de recobrir superfícies com materiais corantes. A pintura é realizada pela aplicação do que chamamos genericamente de tinta que é um produto líquido ou em pó que quando aplicado sobre um substrato, forma uma película opaca, com características protetoras decorativas ou técnicas particulares. ITEM 3.1.1 - Principal divisão da pintura A pintura pode inicialmente ser dividida em pintura industrial e pintura artística. Pintura artística. A pintura refere-se genericamente à técnica de aplicar pigmento a uma superfície, a fim de colori-la, atribuindo-lhe matizes, tons e texturas. A pintura é uma forma de manifestação artística existente há muito tempo na História da humanidade, como revelam as pinturas rupestres, feitas por homens pré-históricos em rochas ou cavernas. Existem vários tipos de pintura, como os afrescos, pintura a óleo, por meio de pigmentos diluídos em um solvente; pintura mural, feita ou aplicada sobre uma parede; pintura a têmpera, pigmentos dissolvidos em um adstringente, como a cola. A pintura pode ser ligada à produção de imagens decorativas ou imagens de representação, seja esta figurativa ou abstrata. Uma pintura figurativa é essencialmente a representação pictórica de um tema, ou seja, quando o artista reproduz em seu quadro uma realidade que lhe é familiar. O tema pode ser uma paisagem, uma natureza morta, uma cena mitológica ou cotidiana. Já a pintura abstrata não procura retratar objetos ou paisagens, pois está inserida em uma realidade própria. Pintura industrial. Os recobrimentos de superfície vêm sendo utilizados há milhares de anos, com um aumento gradual de seu consumo. Durante a idade média e até o começo do século a pintura tinha finalidade quase que exclusivamente decorativa. O conhecimento era artesanal e passado de pai para filho através das gerações. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 55/101 Apenas a partir do final do século passado iniciou-se efetivamente uma indústria de pintura, surgida através da necessidade de proteção de máquinas e equipamentos que foram se desenvolvendo com o início da revolução industrial. A partir daí, sentiu-se a necessidade de não apenas decorar, mas principalmente proteger as superfícies. Os conhecimentos que até então eram empíricos, passaram a ter um tratamento científico, e foi quando os químicos iniciaram suas atividades na área de pintura. Nasce então à pintura industrial aquela realizada em grande escala nas indústrias em geral. Na força aérea este é o método predominante na realização de pintura de peças, equipamentos de apoio ao solo e aeronaves. Ela se divide em decorativa e preservativa. ◦ Pintura decorativa Denominamos pintura decorativa na área industrial aquela que apresenta uma determinada combinação de cores e desenhos que tem finalidade estética ou de transmissão de informações visuais. Na força aérea é realizada predominantemente por intermédio de moldes. ◦ Pintura como meio de preservação A pintura preservativa consiste na aplicação de uma película protetora no substrato que impede a deterioração pelo ar, umidade, água do mar, água doce, sol, etc. Este gênero de pintura, apesar de haver critério na escolha das cores é, antes de tudo, uma pintura técnica, não requerendo grandes dotes artísticos de seu executante. Essa pintura, essencialmente técnica, é que será abordada com maior intensidade e frequência no curso de pintura. Podemos dividir pintura preservativa em duas formas principais de aplicação: à mão, com o auxílio de pincéis ou rolos, e mecanicamente, com o auxílio de equipamentos de pintura. 2024 EEAR 56/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Figura 54 ITEM 3.1.2 - Métodos de aplicação de tinta Prezado cursista, em seguida você aprenderá sucintamente os principais métodos de aplicação de tinta. Posteriormente no andamento de nosso curso você aprenderá de forma completa as técnicas de aplicação de tinta. Pintura a pincel Esta pintura é feita sem auxílio de qualquer equipagem mecânica, sendo por isso também denominada pintura manual. A pintura a pincel requer menos conhecimentos técnicos. Para realizarmos uma pintura a pincel devemos seguir a seguinte linha de operações: ◦ observar o estado da superfície e prepará-la como se fizer necessário; ◦ aplicar uma tinta de fundo, de acordo com a tinta a ser usada, principalmente se a superfície a ser pintada for metálica e estiver sem qualquer outro revestimento; ◦ levando-se em consideração qualidade do material a ser pintado, a tinta empregada e o acabamento exigido, temos que escolher o tipo de pincel que vamos usar; ◦ espalhar a tinta em camadas bastante finas e o mais uniformemente possível; ◦ entre as demãos de tinta, devemos observar o tempo de secagem indicado pelo fabricante; EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 57/101 ◦ se houver secagem total da camada e esta tinta for brilhante, é conveniente que lixemos a superfície, antes de aplicar uma nova camada (demão) para aumentarmos a aderência entre elas; ◦ observar atentamente a posição do pincel durante o processo de extensão das tintas sobre a superfície. Deve-se manter o mesmo com inclinação aproximada de 45º; ◦ nas puxadas, o pincel não deve sofrer torção sobre si mesmo. Pintura a rolo A variação para pintura a rolo não apresenta maior dificuldade; aliás, vários problemas que se apresentam na pintura a pincel são anulados quando se passa para o rolo. Pintura à pistola É o mais empregado universalmente em acabamentos bastante uniformes. O processo consiste em fazer chegar à pistola, por meio apropriado, ar comprimido e tinta. O ar divide a tinta em gotículas finíssimas, formando uma névoa que é transportada pela corrente de ar até a superfície a ser pintada. Essas gotículas de tintas, devido a sua inércia, se depositam sobre a superfície e se unem formando uma película uniforme e contínua. A desvantagem do uso da pistola é que, devido à automatização da tinta criada pelo ar comprimido, acarretará perda elevada de material. Procure no conteúdo estudado as palavras-chave que melhor representam o que foi estudado até aqui. Faça uma lista dessas palavras-chave seguida de um breve comentário. Vamos fazer algumas A partir da leitura delas, tente reconstruir anotações! o que foi visto. 2024 EEAR 58/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO A partir de suas anotações, reconstrua com suas palavras todo o estudo em um ou dois parágrafos, ou se referir, elabore um mapa Está na mental ou um infográfico sobre o texto. hora de resumir! Exercícios para Aprendizagem do Capítulo. Elabore um questionário com os conceitos estudados neste capítulo. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 59/101 CAPÍTULO 4 - CORROSÃO E TRATAMENTO ANTICORROSIVO Vamos começar? Neste texto você terá a oportunidade de conhecer algumas informações indispensáveis ao estudo da corrosão. Veremos o conceito de corrosão, os prejuízos causados por ela, os principais tipos e formas de corrosão, bem como os fatores que influenciam os processos corrosivos. A principal finalidade deste curso é fornecer subsídios com vistas ao controle e combate à corrosão em equipamentos aeronáuticos, com o objetivo de minimizar os acidentes e outros prejuízos causados pela corrosão e seus efeitos. Uma ação crítica no combate e na prevenção da corrosão demanda conhecimentos teóricos que servem para implementar práticas eficientes. Iniciando nosso estudo, vamos conhecer o conceito de corrosão: “Num aspecto muito difundido e aceito universalmente, pode-se definir corrosão como a deterioração de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente, aliada ou não a esforços mecânicos. A deterioração que é a consequência da interação físico-química entre o material e o meio em que este se encontra, representa alterações prejudiciais indesejáveis, sofridas pelo material, tais como desgaste, variações químicas ou modificações estruturais. A corrosão é um processo, geralmente, espontâneo e está transformando constantemente os materiais metálicos de modo que o desempenho e a durabilidade dos mesmos deixam de satisfazer os fins a que se destinam e, não fosse o emprego de mecanismos protetores, teríamos a destruição completa dos materiais metálicos, já que os processos de corrosão são reações químicas que se passam no metal. TÓPICO 4.1 - O QUE INICIA UM ATAQUE CORROSIVO? A resposta exige uma compreensão do aspecto elétrico da corrosão, desde que as transformações químicas que a constituem sejam, em sua maioria, reações de caráter essencialmente, eletroquímico. Para que a ação corrosiva se inicie deve existir uma diferença de potencial entre os dois eletrodos (anodo e catodo) a fim de que a eletricidade possa fluir entre os mesmos. 2024 EEAR 60/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO O mecanismo básico da corrosão é quase sempre o mesmo: um fluxo de eletricidade entre áreas anodicas e catodicas de uma superfície metálica através de uma solução condutora. O processo constitui uma ação galvânica idêntica a que se verifica numa bateria. Todos os metais estão sujeitos ao ataque corrosivo, se o meio for suficientemente agressivo. Assim, alumínio é capaz de resistir a ácidos oxidantes, como o ácido nítrico, porém, não é capaz de suportar a ação do ácido clorídrico e as soluções aquosas de bases fortes. Ouro e platina são praticamente inatacáveis nos meios comuns, sendo por isso, denominados metais nobres; mas não são resistentes, por exemplo, à ação conjunta de ácido clorídrico e ácido nítrico(água régia). Uma outra forma de conceituarmos a corrosão é a seguinte: corrosão é o fenômeno inverso ao processo metalúrgico de obtenção dos materiais metálicos. Figura 55 ITEM 4.1.1 - Diferença entre corrosão e erosão Não se deve confundir corrosão com erosão. Os processos de desgaste de materiais que não são propriamente químicos são descritos como erosão. Assim, a erosão é o desgaste de metais ou outros materiais pela ação abrasiva de fluidos (gás ou líquido) em movimento, usualmente acelerados pela presença de partículas sólidas ou materiais em suspensão. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 61/101 Como exemplos de erosão, podem ser citados: desgastes de degraus das escadas, gotículas de água que incidem sobre as palhetas das turbinas ou hélices em alta velocidade, desgastando-as no ponto de incidência. ITEM 4.1.2 - Prejuízos causados pela corrosão Os problemas de corrosão são frequentes e ocorrem nas mais variadas atividades, como, por exemplo, nas indústrias química, petrolífera, petroquímica, naval, de construção civil, automobilística, nos meios de transporte aéreo, ferroviário, marítimo, rodoviário e nos meios de comunicação, como sistemas de telecomunicações, na odontologia (restaurações metálicas, aparelhos de prótese) e na medicina (ortopedia). As perdas econômicas que atingem essas atividades podem ser classificadas em perdas diretas e indiretas: Os prejuízos econômicos diretos são representados pelo minério, energia e mão de obra a mais que devem ser empregados para produzir material metálico perdido pela corrosão. Calcula-se que 10 a 12% da produção anual de metais e ligas são perdidos pela corrosão. No caso das ligas ferrosas, mais sujeitas à corrosão, esse percentual pode alcançar 30%. Os prejuízos econômicos indiretos incluem as despesas com proteção (pintura e outros), a necessidade de usar materiais de construção mais resistentes e sempre mais caros que os convencionais (ter que usar aço inoxidável, quando por razões mecânicas bastaria o aço carbono), a necessidade de usar mais material que o exigido por razões mecânicas (superdimensionamento para compensar a perda de material pela corrosão no decorrer do tempo) , a interrupção da produção ou da operação, a perda de eficiência, a contaminação do produto ou do meio ambiente, etc. Quando se fala em corrosão em aeronaves, a IATA (International Air Transport Association/Associação Internacional de Transporte Aéreo) fez uma estimativa em 1983 que são gastos 10 a 24 dólares por hora de voo somente para a manutenção anticorrosiva, sem considerar a troca de peças corroídas. Além de tudo isto, é importante considerar os prejuízos que podem ser causados à saúde, bem como o risco de perda de vidas em acidentes causados pelo desgaste dos materiais. 2024 EEAR 62/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Procure no conteúdo estudado as palavras-chave que melhor representam o que foi estudado até aqui. Faça uma lista dessas palavras-chave seguida de um breve comentário. Vamos fazer algumas A partir da leitura delas, tente reconstruir anotações! o que foi visto. A partir de suas anotações, reconstrua com suas palavras todo o estudo em um ou dois parágrafos, ou se referir, elabore um mapa Está na mental ou um infográfico sobre o texto. hora de resumir! Exercícios para Aprendizagem do Capítulo. Elabore um questionário com os conceitos estudados neste capítulo. EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 63/101 CAPÍTULO 5 - INTRODUÇÃO A ESTRUTURA DE AERONAVES. TÓPICO 5.1 - DOBRADEIRAS ITEM 5.1.1 - Tipos de dobradeiras Para dobrarmos uma determinada chapa, teremos que conferir sua espessura e depois fazer um pequeno cálculo que nos dará o raio de curvatura para evitar que a respectiva chapa se quebre quando for dobrada. Portanto, antes de dobrarmos qualquer chapa, devemos verificar a sua espessura. Diretamente ligado a esta espessura está o raio de curvatura. Dobradeira de bancada Recebe tal nome porque é normalmente fixada a uma bancada e se destina a trabalhos considerados leves, em chapas finas (de menores espessura) calibre 22 (0,025), podendo-se fazer rapidamente flanges, bainhas e rebaixos. FIGURA 56 - DOBRADOR DE BANCADA Flange É uma dobre feita ao longo da chapa. 2024 EEAR 64/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO Figura 57 Bainha Se dobrarmos totalmente (180º) uma chapa faremos uma bainha. Figura 58 Rebaixo Quando dobrarmos uma chapa formando um degrau, estaremos confeccionando um rebaixo. Figura 59 Dobradeira comum A dobradeira é mais resistente que a de bancada e se destina a trabalhos mais pesados. Em geral essas máquinas são calculadas para dobrar flanges de 01” ou mais, em aço doce, calibre 16 (0,051), podendo, no entanto, dobrar flanges menores, mas em espessuras mais finas. Características: a dobradeira comum possui um pedestal o qual é fixado ao solo (piso). EEAR 2024 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO 65/101 Possui pesos de balanceamento que, uma vez regulados, facilitam o acionamento da máquina. Neste tipo de máquina, podemos encontrar barras de tensão que servem para reforçar e impedir a deformação dos suportes dos mordentes e da lâmina dobradeira. A dobradeira comum não possui calibrador para alturas de flanges mas possui reguladores que ajustam a máquina segundo os raios e espessuras a dobrar. São providas de um calibrador de ângulo. Isso é muito útil, principalmente para produção em série. Possuem orifícios para fixar moldes. O molde é um aparato em forma de “L” (cantoneira) preso à lâmina dobradeira (em toda a sua extensão) que ajuda no apoio da chapa, no ato das dobragens. Verifique na figura seguinte as características de uso da dobradeira comum. Figura 60 Dobradeira de caixa Este tipo de dobradeira é especialmente projetado para dobrar flanges que se cruzam nas linhas de dobra. Exemplos: bandejas, recipientes quadrados ou retangulares. O funcionamento e características são idênticos aos da dobradeira comum, diferindo apenas no mordente superior, o qual é feito em secções que se podem tirar e colocar, combinando-as de acordo com as dimensões do trabalho. 2024 EEAR 66/101 LOGÍSTICA DE MANUTENÇÃO FIGURA 61 TÓPICO 5.2 - GUILHOTINAS ITEM 5.2.1 - Tipos de guilhotina Existem tipos de guilhotinas que devem ser selecionadas pelo técnico operador, de acordo com a finalidade do serviço. Dos tipos mais usados, podemos citar: guilhotina comum; guilhotina elétrica; Estas m