Artigos Fernando Landgraf

Engenharia do mais leve

O alumínio alinha-se entre as possíveis soluções para um importante desafio em diversas frentes: aliar baixo peso e resistência

24/06/2016
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Hoje, a busca por estruturas mais leves torna-se cada vez mais importante em função de necessidades ambientais e de sustentabilidade. Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação estão orientadas para essa fronteira do conhecimento tecnológico nas mais capacitadas instituições de pesquisa em todo o mundo. Em determinadas aplicações da indústria, é comum o projeto de partes usinadas que consideram a extração de até 90% da placa original para chegar na forma final. Por outro lado, a junção de painéis finos também requer áreas superpostas para garantir características mecânicas adequadas da estrutura resultante, com a junção sendo realizada por meio de rebites ou prendedores.

Uma tecnologia que pode ser utilizada com vantagens em casos assim é o Friction Stir Processing (FSP). Por meio dela, os painéis metálicos podem ser trabalhados utilizando mecanismo de atrito. O processo permite que a união dos painéis ocorra no estado sólido, sem ocorrência de fusão, com o material no regime plástico. É importante destacar que também não há a necessidade de agregar outros materiais para que a união se consolide. Desta forma, a junção de painéis finos pode ser efetuada sem áreas de superposição, mantendo na região diretamente afetada propriedades muito próximas do material original.

Os painéis podem inclusive ser de materiais diferentes, por exemplo, ligas de alumínio distintas, ou alumínio com titânio. A espessura das chapas também pode ser grande, até acima de um centímetro. Outra característica interessante é que para junções lineares normalmente é possível fazer adaptações de fresadoras existentes, a custos acessíveis, para que se transformem em equipamentos de FSP. Pesquisas de interesse industrial relativas a aplicações desta tecnologia podem ser desenvolvidas no Laboratório de Estruturas Leves (LEL) do IPT, em São José dos Campos/SP. Esta unidade técnica do Instituto está equipada com máquina de cinco eixos específica para FSP. Permite a realização de ensaios de corpos de prova e caracterização de juntas.

O IPT aposta em capacitações para, em um futuro próximo, dar contribuições em projetos inovadores tendo como parceira a indústria brasileira do alumínio

Por outro lado, o tema Fundição e Solidificação de Ligas de Alumínio era há alguns anos uma das linhas de pesquisa do grupo de metalurgia do IPT. Este grupo desenvolveu e compartilhou com segmentos industriais, à época, o conhecimento tecnológico produzido. Hoje, após passar por um realinhamento em suas áreas técnicas e linhas de pesquisa, o IPT está retomando alguns trabalhos promissores, a médio prazo, na área do alumínio. O Centro de Tecnologia em Metalurgia e Materiais (CTMM) do IPT conta com uma capacitação experimental instalada, que poderá focalizar o material metálico. Particularmente com uma Máquina de Fundição sob Pressão (MFP), que poderá ser utilizada em estudos que contribuam para otimizar e reduzir o tempo para produção de alumínio e ligas.

Também está em curso projeto de modelamento matemático do dano progressivo em moldes para fundição sob pressão, validado pela MFP, que permitirá selecionar ligas para a confecção dos moldes e prever sua vida. O IPT aposta em capacitações como estas para, em um futuro próximo, dar sua contribuição em projetos inovadores tendo como parceira a indústria brasileira do alumínio.

 

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