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Como escolher o melhor material para o seu projeto?
A seleção de materiais é uma etapa fundamental na execução de qualquer projeto: desde a melhor escolha de um parafuso com material correto para sua aplicação quanto para a construção de enormes aeronaves, no que diz respeito à custos e desempenho.
Atualmente, sabe-se que existem cerca de 160.000 diferentes materiais conhecidos, os quais, os primeiros começaram a ser utilizados há cerca de 3 milhões de anos atrás e, a partir daí, vêm causando enormes revoluções somente pelo fato de se conhecer as principais propriedades, por meio de incansáveis estudos e pesquisas que são realizadas todos os dias. Por esse motivo, escolher o material mais adequado para determinada aplicação é um ponto crucial e, às vezes, não muito fácil, para garantir que o seu projeto tenha a melhor qualidade, maior segurança e o menor custo no mercado. Mas como fazemos isso?
Dentro da Engenharia de Materiais, alguns pontos são de fundamental atenção quando se deseja escolher o melhor material para determinada aplicação, como: a resistência mecânica, fabricação, o serviço, disponibilidade, custo, tempo de vida, variações de forma e dimensões, segurança, dentre outros. Por correlacionar tantas propriedades distintas dos materiais, fatores que envolvem tanto o processo de fabricação do material quanto o de implementação do projeto, a seleção de materiais envolve uma grande interdisciplinaridade e interatividade de conhecimentos e áreas dentro de uma empresa, atuando desde a Engenharia de Produção, no que diz respeito a faixas de custo e implementação da produção, até a Engenharia Mecânica, a fim de entender os requisitos de manutenção e condições de operação, por exemplo.
Mas como comparar todos esses pontos e saber se tal material é mesmo correto para a aplicação desejada?
Devido às inúmeras propriedades e fatores que influenciam na escolha do melhor material, Michael F. Ashby criou o que conhecemos como “mapas de Ashby”, um método capaz de facilitar e guiar a seleção de materiais. Nesse método, quando se tem em mente o projeto a ser desenvolvido, deve se conhecer os requisitos e condições necessárias para sua aplicação, interligando as propriedades que serão responsáveis pelo desempenho máximo do material.
Conhecendo as propriedades que são desejáveis, ou as que não são, uma representação gráfica é gerada. A figura abaixo ilustra um exemplo que relaciona a resistência e o custo relativo, de diversas classes de materiais.
A partir desses pontos, podemos listar 3 passos essenciais para selecionar o material mais adequado para determinada aplicação:
1º Determinar o conceito
O conceito nada mais é do que a função de cada componente desse projeto. A partir desse ponto, é possível saber se o material deve possuir uma alta ou baixa resistência mecânica, por exemplo.
2º Conhecer a corporificação
Isto é, determinar como será a execução desse projeto e sobre quais as condições o material será exposto. Visto que diferentes ambientes no qual o material esteja operando, como diferentes atmosferas, temperaturas e umidade, podem reduzir o tempo de vida do material ou até alterar suas propriedades, tornando-o inadequado para esse uso específico, além do seu tempo de uso.
3º Saber quais os detalhes do projeto
É necessário, nessa etapa, saber se o custo desse material é compatível com o esperado, se o desempenho projetada é compatível com o esperado e, por fim, determinar qual o melhor material e qual o melhor processo de fabricação para o seu projeto, o qual pode ser realizado a partir dos Mapas de Ashby.
Esses três passos essenciais estão resumidos no diagrama abaixo:
Você precisa de ajuda para entender e executar análise nos softwares para a análise de materiais? Entre em contato que nós podemos te auxiliar e ajudar a tirar o seu projeto do papel!
Amanda Lima
