A seleção de materiais define com que aço, liga não ferrosa ou polímero de engenharia cada peça vai ser feita. A decisão parte da carga, da temperatura, do ambiente de operação, do processo de fabricação e do custo aceitável para o componente. A ARCO Tecnologia Industrial tem dois engenheiros de materiais com mestrado em ciência dos materiais na equipe. A escolha do material é tratada como decisão de projeto, com critério registrado e verificação por cálculo ou simulação.
Seleção de materiais no projeto mecânico
O trabalho começa pela lista de requisitos da peça, com a solicitação mecânica, a faixa de temperatura de serviço e a exigência de aparência. O contato com umidade, produtos químicos, abrasivos ou alimentos e o processo de fabricação completam a lista. Requisitos eliminatórios, como temperatura máxima ou resistência química, reduzem os candidatos, e os demais requisitos ordenam os materiais que restam.
Os candidatos finais são comparados com as propriedades na condição de uso, como resistência e rigidez na temperatura de serviço mais severa. A peça é então verificada por análise de elementos finitos com cada material, o que mostra qual deles atende com margem e qual fica no limite.
Metais e tratamentos térmicos
Em componentes metálicos, a especificação inclui a norma do material, o tratamento térmico, a faixa de dureza e, quando necessário, o revestimento ou a proteção contra corrosão. Tudo fica registrado no desenho, para que o fornecedor compre e processe o material correto. Para peças que hoje trincam, desgastam ou corroem antes do previsto, a troca de material é avaliada junto com a análise de falhas, que confirma se o material é de fato a causa.
Plásticos e temperatura de serviço
Em peças plásticas, a comparação entre resinas considera a temperatura de deflexão sob carga medida conforme a ISO 75-2 e a rigidez na temperatura de serviço. A absorção de umidade e o processo de fabricação, seja injeção, usinagem ou impressão 3D feita por fornecedor, também pesam na escolha. O tema continua em projeto de peças plásticas e, para peças impressas, em modelagem 3D para impressão.
Substituição de material
A seleção de materiais também é usada para trocar um material descontinuado, importado ou caro por um equivalente disponível no mercado nacional, com a comparação de propriedades documentada. Quando a equivalência não é evidente pelos dados de literatura, os ensaios são especificados e interpretados pela ARCO e feitos em laboratório parceiro, conforme descrito em ensaios mecânicos.
Consultoria em engenharia de materiais
A consultoria em engenharia de materiais pode ser contratada para uma peça isolada ou para a revisão da lista de materiais de um equipamento inteiro. Também pode fazer parte do desenvolvimento de equipamentos, em que geometria e material são decididos no mesmo projeto. A ARCO fica em Porto Alegre, RS, e atende indústrias de todo o Brasil.
Perguntas frequentes
A seleção de materiais inclui ensaios?
Quando os dados de literatura não bastam, os ensaios são especificados pela ARCO e feitos por laboratório parceiro, e os resultados entram na comparação.
A ARCO faz seleção de materiais para peças metálicas e plásticas?
A seleção de materiais cobre aços, ligas não ferrosas e polímeros de engenharia, considerando o processo de fabricação de cada peça.
Como fica registrada a especificação do material?
O material segue no desenho e na lista de materiais, com norma, tratamento térmico, dureza ou grau da resina, e o relatório registra o critério da escolha.
É possível trocar o material de uma peça que já existe?
A troca é avaliada comparando o material atual e o substituto na condição de uso, com simulação e, quando necessário, com ensaio em laboratório parceiro.
Quanto custa a seleção de materiais de uma peça?
O preço e o prazo dependem do número de peças e de candidatos e da necessidade de simulação ou ensaio, e são informados na proposta.
Fale com a ARCO
Para definir ou revisar o material de uma peça, entre em contato com a ARCO com o desenho, a descrição do uso e o material usado hoje, se houver.