A seleção de materiais é um processo crucial no desenvolvimento de qualquer produto. Mas além de ser importante, é uma etapa que envolve diversos critérios e a sua execução incorreta é a principal causa de falhas. Em um universo com 200 mil materiais distribuídos em cerâmicas, metais, polímeros, elastômeros, vidros e compósitos, a escolha do material adequado é ainda mais dificultada devido a objetivos conflitantes, como forma, função, material e processo.
Cada questão está atrelada á uma propriedade do material, destacando: massa-densidade; flexão-módulo de elasticidade; fratura-tenacidade; desgaste-dureza; corrosão-estabilidade química, entre outros. Ao se pensar em um produto, além da preocupação com legislação, meio ambiente, estética e viabilidade, é necessário realizar uma série de etapas para conectar essas propriedades com a função do produto.
Então vamos conhecer quais são as 4 etapas essenciais que você deve seguir na hora de escolher o melhor material para seu produto.
Tradução
O primeiro passo é fazer uma ligação entre a função do componente e o material, entendendo quais são os atributos desejados e achar os candidatos dentre as classes de materiais existentes.
São quatro conceitos principais: função, restrições, objetivos e variáveis livres.
Para ajudar, pense nessas perguntas:
- O que o componente faz?
- Quais são as condições inegociáveis e as desejadas, mas negociáveis?
- O que precisa ser maximizado e/ou minimizado?
- Quais parâmetros são independentes?
As restrições irão impor limites para as propriedades, e os objetivos definem índices de mérito.
Triagem
Nessa etapa os materiais que não atendem os requisitos inegociáveis são descartados, eliminando os materiais incapazes. A triagem é muito dependente da Tradução, pois se as restrições e objetivos forem definidos incorretamente, isso pode tanto levar há um excesso de possibilidades que não atendam o produto, quanto um descarte de opções equivocado.
Classificação
Agora, todos os materiais são ‘aptos’ para a função, porém é necessário que seja feito um ranqueamento com base naquilo que precisa ser maximizado ou minimizado. Em um visor para capacete policial, por exemplo, a segurança é fundamental, então o visor deve ter sua resistência à fratura maximizada. Logo, o ranqueamento dos candidatos se dará em função dos valores de tenacidade.
Documentação
Na fase final, é realizado um aprofundamento nos materiais melhores ranqueados, a fim de avaliar seu histórico em aplicações e buscar detalhes que possam interferir no seu uso.
Seguindo esse procedimento, a escolha do material tem tudo para ser bem-sucedida, mas não pode ser feita sem a consulta de profissionais capacitados. Há diversas variáveis importantes na seleção de material que podem passar despercebidas sob um primeiro olhar, e além do mais, nem sempre haverá somente uma propriedade que guiará a escolha de um material. Por isso, é essencial contar com alguém que saiba ponderar as possibilidades e alertar para os cuidados necessários.
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