Introdução à Ciência dos Materiais e Processos de Fabrico

Cód.: EME13012L

6 ECTS

Duração: 15 semanas/156 horas

Área Científica: Engenharia Mecânica

Língua(s) de lecionação: Português

Língua(s) de apoio tutorial: Português

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.

Objetivos de Aprendizagem

Relativamente ao conteúdo de ciência dos materiais, o estudante deverá ficar a saber distinguir as propriedades físicas, mecânicas e elétricas dos vários materiais, assim como a seleção de materiais. Nos processos de fabrico, o estudante deverá distinguir e caracterizar a conformação plástica em massa, e conformação plástica de chapa, processos de corte e soldadura. A relação entre micro-estrutura e defeitos com os processos de fabrico terá de ficar clara e sólida.
O estudante deverá adquirir os conhecimentos relativos aos fundamentos mais relevantes do processamento industrial dos materiais.

Conteúdos Programáticos

Ciência dos Materiais

1. Estrutura atómica e ligações inter-atómicas.
2. Estrutura de sólidos cristalinos. Imperfeições e deslocações na rede cristalina.
3. Diagramas de fase.
4. Estruturas e propriedades de materiais cerâmicos.
5. Estruturas moleculares poliméricas.
6. Materiais compósitos.
7. Propriedades mecânicas dos materiais.
8. Propriedades elétricas, térmicas, magnéticas e óticas dos materiais.
9. Processo de seleção de materiais: considerações económicas, ambientais e sociais.

Processos de fabrico

1. Tecnologias de conformação plástica.
2. Tecnologias de maquinagem. Corte por arranque de apara. Máquinas CNC.
3. Tecnologias de fundição, soldadura, brasagem e colagem.
4. Moldação e injeção de materiais poliméricos.
5. Fabrico de componentes em material compósito.
6. Prototipagem.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com recurso a Powerpoints, Vídeos e Questionários (Quiz).
Aulas práticas que incluem sumários e exercícios, para além de aplicações na Oficina e Centro de Formação.
Apresentações e seminários por especialistas convidados.

Avaliação

Avaliação Contínua
NTP Trabalhos Práticos (Problemas ou exercícios, análise de artigos e relatórios de seminários) - 25%
NF Frequência Final - 50%
NTF Trabalho final temático com relatório - 25%

Classificação final N = 0.25*NTP +0.5*NF+0.25*NTF

Avaliação por Exames
E1 Exame de Época Normal
E2 Exame de Recurso

Classificação final N = Max (E1, E2)

Bibliografia

[1] Smith, William F.; Foundations of Materials Science and Engineering, McGraw-Hill, 2006

[2] Ashby, Michael et al.; Materials - engineering, science, processing, and design, Butterworth-Heinemann, 2018

[3] Materials Science and Engineering: an Introduction: William D. Callister, Jr. 2006 John Wiley & Sons, New York

[4] González-Viñas, W. and Mancini, H.L.. An Introduction to Materials Science. Princeton University Press, 2004

[5] Dieter, George E.; Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill, 1988

[6] Dieter, George E. et al. Handbook of Workability and Process Design. ASM International, 2003

[7] John A. Schey. Introduction to Manufacturing Processes. McGraw-Hill, 2000

[8] ASM Metals Handbook. ASM International, 1998