Testes e ensaios de materiais: por que fazê-los?
Muitas vezes, ao selecionar um material para determinado processo, surgem perguntas como “Será que esse material é o ideal?” ou então “Será necessário realizar ensaios de materiais para saber se eles trarão resultados vantajosos?”, entre outras dúvidas que podem dificultar essa escolha e, até mesmo, os resultados finais.
Para evitar esses empecilhos, é de extrema importância que características da estrutura do material sejam conhecidas. Isso é fundamental, uma vez que, elas trazem informações de como o material se comporta em determinada circunstância e como ele pode ser usado para que as características desejadas sejam obtidas.
Sendo assim, são necessárias formas de determinar quais são essas particularidades de cada material, e nesse momento entram os testes e ensaios de materiais. A seguir, listamos 6 propriedades relevantes na seleção de um material que podem ser conhecidas através desse tipo de verificação.
O que é possível descobrir através de ensaios de materiais?
Composição
A composição do material é, de forma mais simplista, do que ele é feito. Um metal é, normalmente, formado através de ligas metálicas, e cada elemento dessa liga está presente em determinada porcentagem. Fazendo o ensaio de um material metálico, por exemplo, conseguimos saber o valor dessa porcentagem e o que ela acarretará no produto (dureza, resistência a tração, processabilidade, entre outros). O mesmo acontece com os materiais poliméricos e cerâmicos: a partir de sua composição e da quantidade de determinados elementos, conseguimos determinar suas propriedades e, a partir delas, selecionar os materiais que serão ideais para o uso que será dado.
Normalmente, diversos procedimentos são empregados para definir a composição de um material, e o conjunto dessas técnicas é chamado de caracterização.
Microestrutura
A microestrutura contempla características físicas de um material, como tamanho, ordenação, orientação, e composição dos grãos presentes em sua estrutura. Essas, por sua vez, dependem de algumas variáveis, tais como a composição do material e os tratamentos em que o material foi submetido em seu preparo. Desse modo, também temos a microestrutura como um fator a se observar durante a análise das propriedades de um material. Ensaios em que se utilizam microscópios são favoráveis na observação de microestruturas.
Ensaio de microestrutura realizado em uma liga Ti35Nb2
Comportamento
Conhecer o comportamento de um material, para algumas pessoas, é a parte mais importante do processo de seleção. Ensaios que testam o comportamento do material são maneiras de projetar como o ele se comportará diante de esforços ou quaisquer outras variáveis as quais for submetido, revelando, portanto, o que esperar desse material. Sendo assim, são ensaios essenciais antes de aplicar realmente o material num processo, já que, caso o resultado seja fora do esperado, já se descartam essa opção e outras podem ser propostas. Esse conhecimento é obtido principalmente com testes e ensaios específicos, dependendo do tipo do material e das características que o usuário necessita.
Eficácia
Muitos dos ensaios que existem no mundo laboratorial resultam em métricas (muitas vezes com uma precisão muito eficiente) do material. Em algum momento, o cliente pode se deparar com dois ou mais tipos de materiais que tem comportamento, composição, e outras características que podem ser parecidas, ou então terem resultados que aparentemente são iguais. Com os resultados em mãos, pode-se medir a eficácia de cada material de forma mais assertiva e direcionada para o tipo de aplicação ou processamento do material, facilitando esse método de diferenciação e seleção.
Desgaste
Desgaste é outro ponto a se prestar atenção durante a análise de um material. Além de todas as propriedades que já vimos serem importantes, elas devem estar ligadas ao quanto esse material desgasta durante o processamento, já que existe a possibilidade de um material com todas as propriedades e características desejadas ter um alto índice de desgaste, o que o torna inviável em diversas diretrizes (tempo, dinheiro, desperdício de material, etc.). Por isso, para prevenir o uso de materiais de forma incorreta, ou até mesmo como forma de solução de problemas de desgaste que já ocorreram em algum processo, utilizam-se ensaios e testes que oferecem diversas informações relevantes para essa análise, como o ensaio de dureza.
Análise de falhas
Além de todos os testes e ensaios que ocorrem para tentar impedir falhas e projetar o comportamento do material, existem ainda ensaios mais específicos que analisam materiais já fraturados. Esse tipo de verificação mostra as possíveis causas e mecanismos básicos para a fratura do material, ajudando na resolução de problemas que podem estar acontecendo. Com isso, consegue-se prevenir futuras imperfeições e melhorar a qualidade tanto do processo, quanto do produto final. Análises de falhas são um grande passo para um aumento de confiabilidade e satisfação do cliente.
Análise de falha realizado em uma liga (fissura identificada) Fonte
E onde fazer ensaios de materiais?
Assim sendo, os testes e ensaios de materiais são considerados métodos fundamentais na sua seleção, prevenção de possíveis falhas e até mesmo na resolução de problemas já existentes dentro de algum processo que envolve materiais. Esse processo pode ajudar fornecer o conhecimento de propriedades, além de poder ser usado como um método de inovação dentro de empresas, reduzindo custos, aumentando a qualidade do produto final, entre outras várias características que podem ser estudadas a partir da realização de ensaios.
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