Não adianta ter os melhores ingredientes e não ter a melhor receita

 

Na engenharia em geral se nota cada dia mais o uso de diferentes materiais para a composição de uma estrutura, de uma máquina, ou equipamento. Diversos exemplos podem ser levados em conta como na indústria automobilística, onde por exemplo tem-se tornando comum usar ligas de alumínio no bloco do motor, algo que era inimaginável há alguns anos.

Não podia ser diferente em uma equipe tecnológica, utilizar dos melhores materiais disponíveis no mercado, alguns exemplos são as ligas de alumínio, de bronze, aços especiais, o titânio, e diversos plásticos de alta resistência.

Em um de nossos robôs utilizamos o alumínio aeronáutico (AA 7075 – T6) como material das peças que compõe sua estrutura, na sua parte frontal se utiliza um aço resistente e abrasão (AR 450) como armadura do mesmo. Geralmente essa estrutura de alumínio tem suas peças ligadas por elementos de fixação, neste caso parafusos. A frente de aço é composta por diversas peças que são soldadas e integradas no robô por meio de parafusos.

A soldagem é feita da seguinte maneira, monta-se toda a estrutura em alumínio, e se coloca as peças de aços dessa frente também aparafusadas, e por meio de um posicionamento projetado vai se colocando as demais peças e soldando-as. Não é um serviço fácil, chega a ser algo artesanal, mas quando bem feito é admirável o resultado.

Depois de competição com esse robô percebemos que a sua estrutura não estava aguentando a energia que havia sido projetado para receber. Depois de muita reflexão me lembrei de algumas aulas de estrutura e propriedade dos materiais, matéria na qual foi explicado o porquê aviões são um prejuízo parados, o seu uso “garante” um maior tempo de vida.

Parece mentira se alguém lhe falar que ter um avião e não o usar será um comprometimento de perder sua estrutura mais rápido. A explicação teórica para isso é a seguinte: a maioria dos aviões possui sua estrutura composta por alumínio 2024 – T4, que garante uma alta resistência com peças leves. O 2024 é a liga de alumínio, sua composição conta com 4,4% de Cu e 1,5% de Mg. T4 significa solubilização e envelhecida a temperatura ambiente. A fase do alumínio envelhecido lhe garante a maior resistência, o problema é que essa fase é alterada com o calor, então se você deixa o seu avião parado e em um lugar quente, acima de 25° C, gradativamente a estrutura sairá dessa zona envelhecida e entrará no superenvelhecimento, é nesse ponto que o arranjo de átomos e moléculas gera uma resistência baixíssima do material.

Trazendo essa lição para o exemplo do robô conseguimos inferir que quando se solda o aço, (com temperatura de fusão de aproximadamente 1200° C), montado no robô com estrutura de alumínio e sendo esse material tratado termicamente (T6 – solubilização e envelhecimento artificial), haverá trocas de calor, o que irá alterar a microestrutura do alumínio, deixando de estar apenas envelhecida.

Para finalizar e realmente constatar que ter os melhores materiais, mas não saber o processo, a dinâmica, o uso deles em conjunto, causará um problema como esse. Uma das aulas de materiais para a construção mecânica, levei algumas peças para medir a dureza, o esperado para o AA 7075 – T6 é aproximadamente 180 Brinell, ao fazer as medições cheguei no seguinte valor 110 Brinell. Chega a ser engraçado, comprar um material usado em aviões, de alta qualidade, não saber lidar com ele e ter um produto final sendo um alumínio que não serviria sequer para uma panela.

 

Texto por Felipe Duarte

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