Construção de forja a gás caseira para aplicação em cutelaria.

Abstract

Este trabalho apresenta o projeto e a construção de uma frágua a gás caseira, de baixo custo, com aplicação na cutelaria artesanal. A proposta surgiu da necessidade de oferecer uma solução acessível para pequenos produtores, estudantes e entusiastas da área, diante dos altos custos de fráguas comerciais. A pesquisa teve como objetivo geral desenvolver um equipamento funcional, utilizando materiais recicláveis e conhecimentos da fabricação mecânica, com ênfase em segurança, eficiência térmica e viabilidade prática. A fundamentação teórica abordou o contexto histórico das fráguas, os princípios de funcionamento, os tipos de combustíveis 4 com destaque para o uso do GLP 4, além de conceitos técnicos como transferência de calor, combustão e o princípio de Venturi. Também foram tratados aspectos da fabricação mecânica e fundamentos da cutelaria. A metodologia utilizada foi prática e descritiva, baseada em etapas que envolveram pesquisa teórica, definição de requisitos, escolha e aquisição de materiais, construção do protótipo, testes práticos e análise dos resultados. A estrutura da frágua foi feita a partir de um botijão P8 reaproveitado, com isolamento térmico composto por lã de cerâmica e terra refratária, e equipada com um queimador atmosférico desenvolvido artesanalmente. O projeto aplicou conceitos físicos e de engenharia, como condução, convecção, radiação e escoamento de fluidos. Os testes demonstraram que o equipamento atinge temperaturas de até 1.150°C em cerca de 11 minutos, com boa retenção de calor e segurança operacional. Foram utilizados procedimentos de segurança rigorosos e Equipamentos de Proteção Individual (EPIs). As peças forjadas durante os testes apresentaram aquecimento uniforme e qualidade adequada ao processo de conformação, validando a funcionalidade do equipamento. O custo final ficou abaixo de R$ 400,00, o que representa uma economia significativa em relação aos equipamentos disponíveis no mercado. Como perspectivas futuras, propõe-se a inclusão de sistemas de medição mais precisos, melhorias ergonômicas e adaptação para uso educacional. O projeto demonstrou ser tecnicamente viável, seguro e replicável, contribuindo para a difusão do conhecimento aplicado à fabricação mecânica e à cutelaria.

This study presents the design and construction of a low-cost homemade gas forge, intended for artisanal cutlery applications. The project was motivated by the need to provide an accessible solution for small-scale producers, students, and enthusiasts, given the high costs of commercial forges. The primary objective was to develop a functional equipment using recyclable materials and mechanical manufacturing knowledge, with an emphasis on safety, thermal efficiency, and practical feasibility. The theoretical framework addressed the historical context of forges, operating principles, types of fuels—with particular focus on LPG—as well as technical concepts such as heat transfer, combustion, and the Venturi principle. Aspects of mechanical fabrication and the fundamentals of cutlery were also covered. The methodology was practical and descriptive, following stages that included literature review, definition of requirements, material selection and acquisition, prototype construction, practical testing, and result analysis. The forge structure was built from a repurposed P8 gas cylinder, thermally insulated with ceramic wool and refractory clay, and equipped with a handcrafted atmospheric burner. Physical and engineering concepts, such as conduction, convection, radiation, and fluid flow, were applied throughout the project. Testing demonstrated that the equipment reaches temperatures up to 1,150°C in approximately 11 minutes, with good heat retention and operational safety. Strict safety procedures and Personal Protective Equipment (PPE) were employed. Forged pieces showed uniform heating and suitable quality for shaping processes, validating the functionality of the equipment. The total cost remained below R$ 400.00, representing significant savings compared to commercially available forges. Future perspectives include the addition of more precise measurement systems, ergonomic improvements, and adaptation for educational purposes. The project proved to be technically feasible, safe, and replicable, contributing to the dissemination of knowledge in mechanical manufacturing and cutlery.