06 fresagem-fresadoras
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FRESADORAS
Professora: Maria Adrina Paixão de Souza da Silva, Dra. Eng.
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FRESADORAS
INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
FRESADORAMáquina cuja ferramenta (fresa) está animada de movimento de rotação e arranca o material em forma de cavacos reduzidos, parecidos com uma vírgula
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INTRODUÇÃO
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1.1. A FRESAGEM
É um processo de usinagem mecânica, feito por fresadoras e ferramentas especiais chamadas fresas.
A fresagem consiste na retirada do excesso de metal ou sobremetal da superfície de uma peça, a fim de dar a esta uma forma e acabamento desejados.
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FRESADORAS
FUNCIONAMENTO
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2.Funcionamento
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2.Funcionamento
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Na fresagem, a remoção do sobremetal da peça é feita pela combinação de dois movimentos, efetuados ao mesmo tempo.
Um dos movimentos é o de rotação da ferramenta, a fresa. Outro é o movimento da mesa da máquina, onde é fixada a peça a ser usinada.
É o movimento da mesa da máquina ou movimento de avanço que leva a peça até a fresa e torna possível a operação de usinagem.
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2.Funcionamento
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A maioria das fresadoras trabalha com o avanço da mesa baseado em uma porca e um parafuso. Com o
tempo e desgaste da máquina ocorre uma folga entre eles. Veja figura abaixo.
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2.1. Operação de Fresagem
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Vários dentes trabalham intermitentementeMuitos dentes → trabalho quase contínuo
Vantagem: dentes podem esfriar durante o tempo em que não arrancam material
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2.2. PROCESSOS DE FRESAGEM
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Fresagem Cilíndrica ou Horizontal
- Eixo da fresa paraleloà superfície de trabalho
- Cavacos em forma de vírgula
Fresagem Cilíndrica ou Horizontal
- Eixo da fresa paraleloà superfície de trabalho
- Cavacos em forma de vírgula
Fresagem Frontal, de Topo ou Vertical-Eixo da fresa perpendicular
à superfície de trabalho- Sempre que possível usar este
processo:. Carga da fresadora é uniforme. Superfícies obtidas mais lisas
Fresagem Frontal, de Topo ou Vertical-Eixo da fresa perpendicular
à superfície de trabalho- Sempre que possível usar este
processo:. Carga da fresadora é uniforme. Superfícies obtidas mais lisas
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2.2.1 OPERAÇÕES DE FRESAGEM
HORIZONTAL
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Fresa múltipla Fresa plana
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2.2.1 OPERAÇÕES DE FRESAGEM
HORIZONTAL
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Fresa de disco
Fresa modelada
Fresa de corte lateral
Fresa tipo de corte lateral
serra circular
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2.2.2 OPERAÇÕES DE FRESAGEMVERTICAL
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DentesFresa de topo
tipo espiga
Fresa postiça
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2.2.2 OPERAÇÕES DE FRESAGEMVERTICAL
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Fresa de canal
Fresa facial angular
Fresa de topo
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2.2.3 FRESADORAS UNIVERSAIS
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Dispõe de dois eixos-árvore, um horizontal e outro vertical. O eixo vertical situa-se no cabeçote, parte superior da máquina. O eixo horizontal localiza-se no corpo da máquina.
O fato de a fresadora universal dispor de dois eixos permite que ela seja utilizada tanto na posição horizontal quanto na vertical.
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2.2.3 FRESADORAS UNIVERSAIS
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2.2.4 OUTROS TIPOS
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Há outras que tomaram como modelo as fresadoras horizontais e verticais, mas não funcionam do mesmo modo, como:
Fresadora copiadora → trabalha com uma mesa e dois cabeçotes: o cabeçote apalpador e o de usinagem. Como o nome diz, a fresadora copiadora tem a finalidade de usinar, copiando um dado modelo.
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2.2.4 OUTROS TIPOS
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Fresadora pantográfica ou o pantógrafo → como a fresadora copiadora, o pantógrafo permite a cópia de um modelo.
No pantógrafo, a transmissão do movimento é coordenada manualmente pelo operador. Isso permite trabalhar detalhes como canais e pequenos raios, mais difíceis de serem obtidos numa fresadora copiadora.
Quanto aos modelos, eles podem ser confeccionados em material metálico, como o aço e o alumínio, ou ainda em resina.
A escolha do material depende do número de peças a ser copiado.
Devido à sua resistência, modelos em aço são recomendáveis para um número elevado de cópias. Caso o modelo seja utilizado poucas vezes, para a cópia de duas ou três peças por exemplo, recomenda-se o uso da resina.
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2.2.4 OUTROS TIPOS
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Há também a fresadora CNC
Fresadora com quatro eixos lineares, X, Y, Z e W, e dois eixos rotativos, B e C.
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2.3 FRESAGEM EM OPOSIÇÃO
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Também chamado método “para cima”, ou “a empurrar”, ou “discordante”As navalhas atacam o cavaco no ponto mais delgado
Forte atrito Tende a arrancar a obra da mesa
Grampos, tornos ou dispositivos para segurar a obra devem se opor ao deslocamento da obra
Muito usado para o desbaste
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2.4 FRESAGEM EM CONCORDÂNCIA
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Também chamado método “para baixo” ou “a puxar” As navalhas atacam o cavaco no ponto mais espesso
Tende a apertar a obra contra a mesa Usado principalmente para abertura de rasgos de chaveta, cortes profundos
e longos, corte com serra circular, obras de pequena espessura Muito usado para o acabamento
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No movimento concordante, a folga é empurrada pelo dente da fresa no mesmo sentido de deslocamento da mesa. Isto faz com que a mesa execute movimentos irregulares, que
prejudicam o acabamento da peça e podem até quebrar o dente da fresa.
Assim, nas fresadoras dotadas de sistema de avanço com porca e parafuso, é melhor utilizar o movimento discordante. Para tanto, basta observar o sentido de giro da fresa e fazer a peça avançar contra o dente da ferramenta.
Como outros processos, a fresagem permite trabalhar superfícies planas, convexas, côncavas ou de perfis especiais.
Tem a vantagem de ser mais rápido que o processo de tornear, limar, aplainar. Isto se deve ao uso da fresa, que é uma ferramenta multicortante.
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FRESADORAS
FERRAMENTA PARA FRESAR
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3. FERRAMENTA PARA FRESAR
É a ferramenta empregada pela fresadora, a qual apresenta uma vantagem em relação a outros tipos de ferramentas de corte, pois os dentes que não estão trabalhando estão sendo resfriados, reduzindo o desgaste da ferramenta.
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3. 1. TIPOS DE FRESAS
Fresas de perfil constanteUtilizadas para abrir canais, superfícies côncavas e convexas ou gerar engrenagens.
Fresas planasEmpregadas para trabalhar superfícies planas, abrir rasgos e canais.
Fresas angularesUtilizadas para usinagem de perfis em ângulo, tais como rasgos prismáticos e encaixes tipo rabo-de-andorinha.
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3. 1. TIPOS DE FRESAS
Fresas para rasgosPara rasgos de chaveta, ranhura reta ou em perfil T.
Fresas dentes postiçosMais conhecidas como cabeçotes de fresamento, empregam pastilhas de metal duro fixadas por parafusos , pinos ou garras de fácil substituição.
Fresas para desbasteUtilizadas para desbaste de grande quantidade de material de uma peça.
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3.1.1. CLASSIFICAÇÃO DOS
TIPOS DE FRESASAs fresas podem ser classificadas de várias maneiras, dentre elas:1 - A forma;
2 – Sentido de corte;
3 – Quanto aos dentes;
4 – Quanto à construção;
5 – Quanto às faces de corte;
6 – Quanto à aplicação;
7 – Quanto á fixação.
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A quantidade de dentes entre as fresas deve-se a capacidade de
conseguir usinar materiais mais
resistentes.
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3.1.1. 1. FORMA
As fresas podem ser:
Cilíndricas
Cônicas
Forma
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a) Cilíndrica
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As ferramentas mais estreitas são também chamadas de fresas de disco, enquanto as ferramentas que possuem haste própria são denominadas de fresas de haste ou fresas de topo
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b) Cônica
As fresas cônicas ou angulares podem possuir apenas um ângulo, como as fresas para encaixes tipo cauda-de-andorinha, ou possuir dois ângulos. Neste segundo caso podem ser classificadas como simétricas (ângulos iguais) ou biangulares (ângulos diferentes).
Normalmente as fresas para cauda-de-andorinha possuem haste incorporada, enquanto as biangulares não.
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b) Cônica
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Fresa cauda-de-andorinha
Fresa biângular simétrica
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c) de Forma
As fresas de forma possuem o perfil de seus dentes afiados para gerar superfícies especiais tais como dentes de engrenagens (fresa módulo), superfícies côncavas ou convexas, raios de concordância e outras formas específicas de cada caso, e são denominadas fresas especiais.
Esse tipo de ferramenta de corte é muito especializada, geralmente fabricada na própria empresa que a utiliza, no setor chamado ferramentaria ou são encomendadas em empresas especializadas em ferramentas
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c) de Forma
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convexo
côncavo dentes de engrenagem
especiais
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3.1.1. 2. SENTIDO DE CORTE
Podem ser:
Horário
Anti-Horário
Quanto ao sentido de corte a classificação é simples, pois trata do sentido de giro da ferramenta, observado do lado do acionamento (de cima para baixo). Tem-se as fresas de corte à direita (horário) e as fresas de corte à esquerda (anti-horário).
Obviamente esta classificação só se emprega em fresas fixas de haste fixa. As fresas que não possuem haste podem, normalmente, ser fixadas tanto em um sentido como em outro.
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3.1.1. 3. QUANTO AOS DENTES
Podem ser:
Retos
Helicoidais
Bihelicoidais
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I) RETOS
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II) HELICOIDAIS
Os dentes helicoidais tem como vantagem uma menor vibração durante a usinagem, ou seja, o corte é mais suave pois o dente não atinge a peça de uma só vez como acontece com os dentes retos.
Os dentes helicoidais geram uma força axial, e para compensar esta força pode-se recorrer a uma fresa bihelicoidal
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III) BIHELICOIDA
IS
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Fresas bihelicoidais só são possíveis em espessuras relativamentepequenas e com ângulos reduzidos de hélice.
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III) BIHELICOIDA
IS
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Para possibilitar usinagem de grandes superfícies sem o efeito da força axial deve-se recorrer a uma montagem de duas fresas de mesmo diâmetro e número de dentes, mas com hélices invertidas
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3.1.1. 4. QUANTO À CONSTRUÇÃO
Podem ser:
Inteiriças
fresa calçada
De dentes postiços
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i) INTEIRIÇAS
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Onde toda a ferramenta é construída de um mesmo material.
As mais comuns são as de aço rápido e metal duro.
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ii) FRESA CALÇADA
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Onde o corpo da ferramenta é de um material mais simples e os gumes de corte, soldados ao corpo, são de um material mais nobre, como aço rápido ou metal duro.
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ii) DE DENTES POSTIÇOS
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Que são similares as fresas calçadas. A diferença é que os dentes de aço rápido, metal duro, diamante ou cerâmicos podem ser trocados em caso de quebra ou desgaste
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3.1.1. 5. QUANTO ÀS FACES DE CORTE
Faces de corte que é o número de superfícies com afiação e que definem em que direção a ferramenta pode avançar, ou seja, se poderá executar uma fresagem tangencial (eixo paralelo à peça) e/ou uma fresagem frontal (eixo perpendicular à peça).
Tem-se fresas de um, dois e três cortes.
A fresa de um corte possui em uma de suas faces e em sua superfície cilíndrica.
Uma fresa de três cortes possui afiação nas duas faces e também na superfície cilíndrica. A figura a seguir ilustra uma fresa de dois cortes.
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3.1.1. 5. QUANTO ÀS FACES DE CORTE
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Fresa de dois cortes e os sentidos em que pode usinar
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3.1.1. 6. QUANTO A APLICAÇÃO
Podem ser:
tipo W (=8º, =57º e =25º) → indicada para materiais de baixa dureza como alumínio, bronze e plásticos.
tipo N (=7º, =73º e =10º ) → indicada para materiais de média dureza, como os aços até 700N/mm2.
tipo H (=4º, =81º e =4º) → indicadas para materiais duros, como os aços acima de 700N/mm2.
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· A fresa tipo W é empregada para usinagem de materiais não ferrosos de baixa dureza: alumínio, bronze e plástico.
· A fresa tipo N, empregada para materiais de dureza média, ou seja, menores de 700 N/mm2 de resistência à tração.
· A fresa tipo H, recomendada para usinar materiais quebradiços ou duros, com mais de 700 N/mm2.
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3.1.1. 6. QUANTO A APLICAÇÃO
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3.1.1. 6. QUANTO A APLICAÇÃO
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3.1.1. 6. QUANTO A APLICAÇÃO
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Fresas para materiais mais macios podem ter dentes menos resistentes, o que significa possuir um ângulo de cunha menor.
Isto permite colocar menos dentes na ferramenta.
Em uma fresa para materiais de alta dureza cada dente remove pouco material.
Sendo necessário que a fresa possua muitos dentes que, em uma volta, remova uma quantidade significativa de material. Além disto os dentes deverão ter um ângulo de cunha maior para lhes conferir maior resistência.
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3.1.1. 7. QUANTO A FIXAÇÃO
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Pode-se ter fresas de haste cilíndrica ou cônica e fresas para mandril com chaveta longitudinal ou transversal.
Fresas de haste (cônica e cilíndrica) e de chaveta (transversal e longitudinal)
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REGULAGEM
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4.1. REGULAGEM DA RPM
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d = diâmetro da fresa [mm]v = velocidade de corte [m/min]: indicada por tabelas, depende do material da obra e do tipo de fresa
n muito grande: prejuízo para as navalhas da fresan muito pequeno: baixo rendimento da fresagem
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4.2. REGULAGEM DO AVANÇO
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a = profundidade de corte [mm]
b = largura da fresa [mm]
s’ = velocidade de avanço da peça [mm/min]: depende• da fresa• do material da peça• da profundidade de corte• da qualidade do acabamento superficial
V = quantidade máxima de cavaco possível [cm3/min]
V = abs’/1000 → s‘ = 1000V/ab
V = V’PV’ = quantidade máxima admissível [cm3/kw.min]
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4.2.1. Dados práticos para v e s’
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4.2.2. CÁLCULO DO TEMPO ÚTIL
DE FRESAGEM, tv
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L = curso útil da mesa [mm]l = comprimento da peça [mm]la = percurso anterior [mm]lu = percurso ulterior [mm]
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Bibliografias• ABREU FILHO, Carlos. Tornearia Mecânica – Notas de
Aula, Belém, 2007.
• AGOSTINHO, Oswaldo Luis. VILELLa, Ronaldo Castro (In Memoriam), BUTTON, Sérgio Tonini. Processos de Fabricação e Planejamento de Processos. Universidade Estadual de Campinas - Faculdade de Engenharia Mecânica - Departamento de Engenharia de Fabricação - Departamento de Engenharia de Materiais. Campinas, SP. 2004
• BRAGA, Paulo Sérgio Teles, CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção – Mecânica - Processos de Fabricação, SENAI/CST, Vitória, ES. 1999.
• COSTA, Éder Silva & SANTOS, Denis Júnio. Processos de Usinagem. CEFET-MG. Divinópolis, MG. março de 2006
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Bibliografias• DINIZ, A. E., Tecnologia da Usinagem dos Materiais. 3 ed.
São Paulo: Artliber Editora, 2003.
• FERRARESI, Dino. Fundamentos da Usinagem dos Metais. Editora Edgard Blücher LTDA. São Paulo, SP, 1977
• INMETRO. SISTEMA Internacional de Unidades – SI (tradução da 7ª edição do original francês “Le Système International d’Unités”, elaborada pelo Bureau International des Poids et Mesures - BIPM). 8ª edição Rio de Janeiro, 2003. 116 p.
• INMETRO. Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia – VIM – Portaria Inmetro 029 de 1995. 3ª edição, Rio de Janeiro, 2003. 75p.
• reimpressão.
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Bibliografias• PALMA, Flávio. Máquinas e Ferramentas. Apostila,
SENAI-SC, Blumenau, 2005.
• SECCO, Adriano Ruiz; VIEIRA, Edmur & GORDO, Nívia. Módulos Instrumentais – Metrologia. Telecurso 2000. São Paulo, SP, 2007
• VAN VLACK, L. H., Princípios da Ciência e Tecnologia dos Materiais. Tradução Edson Carneiro. Rio de Janeiro: Elsevier, 1970 – 4ª reimpressão.
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