Ensaio de Material - Telecurso 2000 - VISITE: WWW.ICANDO.COM

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Quando se adquire um produto qualquer, hÆ sempre uma preocupaçªo com a sua qualidade. Como consumidores conscientes, Ø nosso dever exigir do fabricante a garantia do produto, pois quem fabrica deve assumir a responsabilidade pelo perfeito funcionamento do objeto que produziu, uma vez que este seja usado de acordo com as condiçıes recomendadas.

Para poder dar esta garantia, o fabricante precisa ter certeza de que seu produto foi produzido com materiais adequados, em conformidade com as normas tØcnicas estabelecidas, e que apresenta, portanto, características apropriadas ao uso que lhe serÆ dado.

É por isso que o fabricante deve realizar testes, tanto dos produtos como de seus componentes, antes de lançÆ-los no mercado. É o que acontece, por exemplo, com os automóveis, que tŒm todos os seus componentes testados, seguindo normas estabelecidas para isto. Desde a pintura atØ o ruído do motor, tudo deve satisfazer aos padrıes internacionais de qualidade.

Esses testes, que sªo realizados em condiçıes rigidamente controladas, sªo chamados de ensaios de materiais, assunto que serÆ tratado neste módulo.

Este módulo compreende 25 aulas. A primeira aula apresenta uma visªo geral sobre ensaios tecnológicos e destaca as principais propriedades dos materiais que podem ser avaliadas por meio de ensaios. As demais aulas aparecem organizadas em dois blocos - ensaios destrutivos e ensaios nªo destrutivos - e tratam das características dos principais ensaios de materiais.

Apresentaçªo

Os assuntos sªo relacionados a situaçıes prÆticas, que fazem parte do dia-a-dia dos profissionais da Ærea de Mecânica, e sªo apresentados em linguagem simples, sem comprometer o aspecto tØcnico.

AlØm do livro, vocŒ tem tambØm as aulas apresentadas na televisªo. Cada aula do livro corresponde a um programa de tevŒ. Procure assistir à aula pela tevŒ e depois estude o assunto correspondente neste livro. Assim vocŒ terÆ mais facilidade para entender o conteœdo, realizar os exercícios propostos e assimilar novos conhecimentos ou reforçar os que jÆ possui.

Ao chegar ao final do estudo deste módulo, vocŒ terÆ adquirido uma sØrie de conhecimentos sobre os procedimentos de vÆrios tipos de ensaios de materiais, e compreenderÆ melhor o universo da mecânica ao qual os ensaios estªo intimamente ligados.

Autores Ivan Cozaciuc Luís Rodrigues da Silva Marcos Antonio Togni

Texto Regina Maria Silva

Colaboraçªo Antonio Raimundo Arnaldo Abray Castrioto Joel Ferreira JosØ Soares de Andrade

1AULA1 A U L A

Como vocŒ se sentiria se a chave que acabou de mandar fazer quebrasse ao dar a primeira volta na fechadura? Ou se a jarra de vidro refratÆrio que a propaganda diz que pode ir do fogªo ao freezer trincasse ao ser enchida com Ægua fervente? Ou ainda, se o seu guarda-chuva virasse ao contrÆrio em meio a um temporal?

É. Hoje em dia ninguØm se contenta com objetos que apresentem esses resultados. Mas por longo tempo essa foi a œnica forma de avaliar a qualidade de um produto!

Nos sØculos passados, como a construçªo dos objetos era essencialmente artesanal, nªo havia um controle de qualidade regular dos produtos fabricados.

Avaliava-se a qualidade de uma lâmina de aço, a dureza de um prego, a pintura de um objeto simplesmente pelo próprio uso.

Um desgaste prematuro que conduzisse à rÆpida quebra da ferramenta era o mØtodo racional que qualquer um aceitava para determinar a qualidade das peças, ou seja, a anÆlise da qualidade era baseada no comportamento do objeto depois de pronto.

O acesso a novas matØrias-primas e o desenvolvimento dos processos de fabricaçªo obrigaram à criaçªo de mØtodos padronizados de produçªo, em todo o mundo. Ao mesmo tempo, desenvolveram-se processos e mØtodos de controle de qualidade dos produtos.

Atualmente, entende-se que o controle de qualidade precisa começar pela matØria-prima e deve ocorrer durante todo o processo de produçªo, incluindo a inspeçªo e os ensaios finais nos produtos acabados.

Nesse quadro, Ø fÆcil perceber a importância dos ensaios de materiais: Ø por meio deles que se verifica se os materiais apresentam as propriedades que os tornarªo adequados ao seu uso.

Que propriedades sªo essas, que podem ser verificadas nos ensaios?

É possível que vocŒ jÆ tenha analisado algumas delas ao estudar o módulo Materiais ou mesmo em outra oportunidade.

Ensaiar Ø preciso! Introduçªo

AULAMesmo assim, Ø bom refrescar a memória, para entender com mais facilidade os assuntos que virªo. Ao terminar o estudo desta aula, vocŒ

conhecerÆ algumas propriedades físicas e químicas que os materiais precisam ter para resistirem às solicitaçıes a que serªo submetidos durante seu tempo de vida œtil. SaberÆ quais sªo os tipos de ensaios simples que podem ser realizados na própria oficina, sem aparatos especiais. E ficarÆ conhecendo tambØm como se classificam os ensaios em funçªo dos efeitos que causam nos materiais testados.

Para que servem os ensaios

Se vocŒ parar para observar crianças brincando de cabo-de-guerra, ou uma dona de casa torcendo um pano de chªo, ou ainda um ginasta fazendo acrobacias numa cama elÆstica, verÆ alguns exemplos de esforços a que os materiais estªo sujeitos durante o uso.

Veja a seguir a representaçªo esquemÆtica de alguns tipos de esforços que afetam os materiais.

É evidente que os produtos tŒm de ser fabricados com as características necessÆrias para suportar esses esforços. Mas como saber se os materiais apresentam tais características?

Realizando ensaios mecânicos! Os ensaios mecânicos dos materiais sªo procedimentos padronizados que compreendem testes, cÆlculos, grÆficos e consultas a tabelas, tudo isso em conformidade com normas tØcnicas. Realizar um ensaio consiste em submeter um objeto jÆ fabricado ou um material que vai ser processado industrialmente a situaçıes que simulam os esforços que eles vªo sofrer nas condiçıes reais de uso, chegando a limites extremos de solicitaçªo.

Nossa aula

AULAOnde sªo feitos os ensaios

Os ensaios podem ser realizados na própria oficina ou em ambientes especialmente equipados para essa finalidade: os laboratórios de ensaios.

Os ensaios fornecem resultados gerais, que sªo aplicados a diversos casos, e devem poder ser repetidos em qualquer local que apresente as condiçıes adequadas.

Sªo exemplos de ensaios que podem ser realizados na oficina:

Ensaio por lima - É utilizado para verificar a dureza por meio do corte do cavaco. Quanto mais fÆcil Ø retirar o cavaco, mais mole o material. Se a ferramenta desliza e nªo corta, podemos dizer que o material Ø duro.

Ensaio pela anÆlise da centelha - É utilizado para fazer a classificaçªo do teor de carbono de um aço, em funçªo da forma das centelhas que o material emite ao ser atritado num esmeril.

Por meio desses tipos de ensaios nªo se obtŒm valores precisos, apenas conhecimentos de características específicas dos materiais.

Os ensaios podem ser realizados em protótipos, no próprio produto final ou em corpos de prova e, para serem confiÆveis, devem seguir as normas tØcnicas estabelecidas.

AULAImagine que uma empresa resolva produzir um novo tipo de tesoura, com lâmina de aço especial. Antes de lançar comercialmente o novo produto, o fabricante quer saber, com segurança, como serÆ seu comportamento na prÆtica.

Para isso, ele ensaia as matØrias-primas, controla o processo de fabricaçªo e produz uma pequena quantidade dessas tesouras, que passam a ser os protótipos. Cada uma dessas tesouras serÆ submetida a uma sØrie de testes que procurarªo reproduzir todas as situaçıes de uso cotidiano. Por exemplo, o corte da tesoura pode ser testado em materiais diversos, ou sobre o mesmo material por horas seguidas. Os resultados sªo analisados e servem como base para o aperfeiçoamento do produto.

Os ensaios de protótipos sªo muito importantes, pois permitem avaliar se o produto testado apresenta características adequadas à sua funçªo. Os resultados obtidos nesses testes nªo podem ser generalizados, mas podem servir de base para outros objetos que sejam semelhantes ou diferentes.

JÆ os ensaios em corpos de provas, realizados de acordo com as normas tØcnicas estabelecidas, em condiçıes padronizadas, permitem obter resultados de aplicaçªo mais geral, que podem ser utilizados e reproduzidos em qualquer lugar.

Propriedades dos materiais

Todos os campos da tecnologia, especialmente aqueles referentes à construçªo de mÆquinas e estruturas, estªo intimamente ligados aos materiais e às suas propriedades.

Tomando como base as mudanças que ocorrem nos materiais, essas propriedades podem ser classificadas em dois grupos:

• físicas;

• químicas.

Se colocamos Ægua fervente num copo descartÆvel de plÆstico, o plÆstico amolece e muda sua forma. Mesmo mole, o plÆstico continua com sua composiçªo química inalterada. A propriedade de sofrer deformaçªo sem sofrer mudança na composiçªo química Ø uma propriedade física.

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