Materiais – madeiras e metais

Madeiras Estrutura da madeira O tronco de uma árvore cortado transversalmente, podemos facilmente verificar que é constituído por várias camadas: Medula – É a parte central do tronco, formada por um tecido mole e esponjoso. Cerne – Parte mais resistente da madeira, constituída por células mortas. Borne – Zona mais clara do lenho, constituída por células vivas. Transporta a seiva das raízes para as folhas. Câmbio – Responsável pela formação anual de novos tecidos, que dão origem ao desenvolvimento do tronco. Casca – Tem como função proteger o tronco.  

Secagem   A madeira depois de serrada, contém muita água que é necessário seca-la. A secagem da madeira pode ser natural ou artificial, na secagem natural expõe-se a madeira ao ar em recintos cobertos ou simplesmente a céu aberto e na secagem artificial utilizam-se estufas próprias que proporcionam uma economia de custo em relação à secagem natural e permitem eliminar os fungos e insectos prejudiciais à madeira.

Corte das árvores O abatimento das árvores pode ser manual ou mecanicamente. No abate mecânico é utilizado uma moto-serra. A moto-serra é muito utilizada porque pode cortar troncos com mais 1 metro de diâmetro. Após o derrube das árvores corta-se os ramos e depois cortam transversalmente o tronco segmentos com 2.64 metros de comprimento (toros). Os segmentos com diâmetro inferior a 15 cm destinam-se à indústria de aglomerados e ao fabrico de celulose. Os segmentos superiores a 15 cm são descascados com serras automáticas que depois são transformados em tábuas, barrotes, ripas e muito mais.

Corte de um tronco, mostrando o cerne (no centro), o alburno (parte mais clara) e a medula (ponto escuro no centro. As pequenas linhas radiais são nós.

Propriedades físicas mais importantes que caracterizam a madeira:   Cor: As madeiras podem ter diferentes cores. Por exemplo: o carvalho é acastanhado, o pinho é amarelo-claro. Cheiro: As madeiras podem apresentar um cheiro característico. Por exemplo: o pau cheira a rosa e o cedro liberta um cheiro intenso. Grau de humidade: A madeira contém uma percentagem de água que se denomina grau ou teor de humidade. Por exemplo: a madeira após o abate tem cerca de 30% a 70% de humidade, a madeira seca ao ar tem cerca de 12% a 22% de humidade e a madeira muito seca tem menos de 12% de humidade. Densidade: As madeiras classificam-se, de acordo com a sua densidade, em: Pesadas (pau-ferro, buxo e ébano). Peso específico: Chama-se peso específico de uma substância ao peso da unidade de volume dessa substância.

Durabilidade As madeiras têm propriedades de resistência à acção dos organismos destruidores (fungos, bolores e insectos). A durabilidade das madeiras depende do tratamento a que foram sujeitas, do grau de humidade e da adequada aplicação. Exemplos: o castanho e o carvalho são madeiras muito duráveis.

Metais Os metais são caracterizados pelas suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. E são exactamente estas propriedades que condicionam o uso e a aplicação de cada um dos materiais.  Corrosão dos metais ferrosos

Propriedades físicas, químicas e mecânicas Propriedades químicas Propriedades mecânicas Cor Condutibilidade eléctrica Densidade Exemplos: o ouro é amarelado, o alumínio é branco - acinzentado e o cobre é avermelhado. Os metais são bons condutores de electricidade e do calor. Um pedaço de chumbo é muito mais pesado que igual volume de alumínio. A corrosão é uma acção química na humidade, do ar ou de outros reagentes químicos sobre os metais. O ferro oxida-se facilmente (ferrugem). Exemplos: - Dureza - Elasticidade - Maleabilidade - Tenacidade  

Propriedades Mecânicas As propriedades mecânicas são aquelas que nos dão indicações sobre o comportamento dos metais quando submetidos à força.   Algumas propriedades mecânicas dos metais  1ªPropriedade: -Dureza Designação: Resistência que certos metais oferecem a deixar-se penetrar ou riscar por outros. 2ªPropriedade: -Resistência ao choque   Designação: Capacidades de os metais resistirem sem fracturar à aplicação de esforços de choque. 3ªPropriedade: -Elasticidade  Designação: Propriedades que certos metais apresentam de retomarem a forma inicial logo que a força que os deformou deixe de actuar.

4ªPropriedade: -Ductilidade  Designação: Propriedade que certos metais têm de se deixarem reduzir a fios sem apresentarem rotura. 5ªPropriedade: -Tenacidade  Designação: Propriedade que determinados metais possuem de resistir a esforços lentos e progressivos (tracção, compressão, corte, torção).  6ªPropriedade –Maleabilidade   Designação: Propriedade que alguns metais apresentam de se deformarem pela acção de forças violentas (como martelar sem partir), ou forças lentas (laminagem), sem fendas ou roturas.

Metalurgia do ferro A metalurgia é o ramo das ciências que trata do estudo e extracção dos metais e respectivo tratamento, de modo a permitir a sua utilização industrial. Existem na natureza cerca de 70 elementos metálicos diferentes, entre os quais se encontra o ferro. Este metal, que existe em abundância, destaca-se pelas características e propriedades excelentes que possui. O ferro é o principal constituinte dos aços e a sua aplicação na indústria é praticamente ilimitada. Após a extracção dos minérios de ferro (hematite e magnetite) das minas subterrâneas ou a céu aberto, estes são triturados e preparados para posteriormente serem introduzidos num formo de grandes dimensões denominado alto-forno.

Minério de ferro Fundente (calcário) Alto-Forno Carvão coque (temperatura): (1600ºC) Gusa Forno eléctrico   Aço

Conjuntamente com o minério, em camadas sucessivas, é introduzido o carvão coque, que tem a função de combustível, e o calcário (fundente), que possibilita a separação de ferro. Na zona de fusão do alto-forno a temperatura é cerca de 1600 ºC, possibilitando a fusão dos materiais introduzidos. Como resultado obtém-se a gusa, que é composta por ferro, carbono e pequenas quantidades de outras substâncias. A gusa é posteriormente tratada e refinada em fornos eléctricos para se obter o aço.

Ligas Metálicas Os metais e outros elementos, quando misturados no estado liquido em proporções convenientes, resultam num novo material denominado liga metálica. Estas podem ser de dois tipos: - Ligas metálicas não ferrosas; - Ligas metálicas ferrosas.

Trabalho elaborado por: Wilson Alves n.º 30 Paulo Brites n.º 22 Joel Costa n.º 17