Pratica de Tecnologia dos Materiais

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Atividade Pratica 
Prática da UNINTER 
Tecnologia Dos Materiais
Os materiais que foram selecionados para o trabalho foram:
Material Metálico
Material Cerâmico 
Material Polimérico
Tomando como base o veículo de passeio da família, eu pude identificar cinco tipos de materiais principais usados na produção de um veículo.
O Aço
O Plástico
A Porcelana
O Vidro
A Borracha
Identifiquei com uma peça móvel do motor de combustão interna, chamada virabrequim ou árvore de manivelas. Este eixo recebe a força dos pistões e a inversão do sentido de movimento da biela é a responsável por gerar e enviar ao sistema de transmissão, torque, rotação e força.
O preso em seus munhões por mancais de apoio no bloco e capas removíveis entre bronzinas, o virabrequim é fundido em aço carbono e tem bielas acopladas nos moentes e sua geometria lembra várias manivelas colocadas lado a lado. O aço se compõe de um aglomerado compacto de átomos arranjados ordenadamente, denominado estrutura cristalina. Na siderurgia, com a oxidação do ferro-gusa produz-se o aço no estado líquido.
Na passagem do estado líquido para o solido, os átomos que compõem o aço vão se agrupando, à medida que a temperatura diminui.
A esse conjunto de átomos, que ocupam posições fixas e forma uma estrutura, denominada célula unitária.
Neste aços, o carbono é o elemento principal e determinante das diversas propriedades mecânicas. O aumento de resistência à tracção e um aumento da dureza simultaneamente provoca um decréscimo no alongamento e na ductilidade. O teor de carbono também altera as propriedades físicas e a resistência à corrosão; o seu aumento provoca uma redução na condutibilidade térmica e eléctrica, bem como na permeabilidade magnética e a resistência à corrosão.
Médio teor de carbono (0.30< C < 0.70%)
Os aços diferenciam-se entre se pela forma, tamanho e uniformidade dos grãos que o compõe e, é claro, por sua composição química. Essa pode ser alterada em função do interesse da sua aplicação final, obtendo-se através da adição de determinados elementos químicos, aços com diferentes graus de resistência mecânica, soldabilidade, ductilidade, resistência a corosão, entre outros. De maneira que os aços possuem excelentes propriedades mecânicas: resistem bem a atração, a compressão, a flexão e como é um material homogêneo, pode ser laminado, forjado, estampado, estriado e suas propriedades podem ainda ser modificadas por tratamentos térmicos ou químico.
O aço, como os demais metais, se solidifica pela formação de cristais que vão crescendo a diferente direções, formando os denominados eixos de cristalização. A parti de um eixo principal, crescem eixos secundários que por sua vez se desdobram em novos eixos e assim por diante até que toda a massa do metal se torne solida. O conjunto formado pelo eixo principal e secundários de um cristal é denominado dentrita. Quando duas dentritas se encontra, origina-se uma superfície de contado e ao termino do processo de cristalização, formam cada uma os grãos que compõe o metal, de modo que todos os metais após sua solidificação completa são constituídos de inúmeros grãos, justaposto e unidos.
Da família dos polímeros podemos dizer que houve um grande desempenho tecnológico, com o desenvolvimento dos polímeros de alto desempenho, é que os plásticos passou a fazer parte essencial dos automóveis. Hoje considerando-se o volume dos materiais, são usados mais plásticos do que aço na construção de veículos devido no seu grande número de aplicações e dessa forma perfazendo um total de 200 kg ou mais, diminuindo bastante o peso final de automóvel.
Eu identifiquei o reservatório de água do para-brisa do automóvel fabricado em polietileno de alta densidade (HDPE) tendo como propriedades (resistência a calor e solventes, baixa permeabilidade, boa processabilidade e baixo custo).
Sendo o polietileno de acordo com a denominação do etileno C2H4 chamado também de eteno. 
 
 Com relação aos materiais cerâmicas, podemos dizer que por serem materiais não metálicos, inorgânicos e cuja a estrutura após a queima em altos temperaturas, apresenta-se inteira ou parcialmente cristalizada, ou seja depois que o material é queimado no forno, os átomos da sua estrutura ficam arrumados de forma simétrica e repetida de modo que transformam em pequenas cristais, uns juntos do outros. 
	Portanto essa característica da estrutura confere de acordo com essa cristalização ao material cerâmico, e tendo como propriedades a refratariedade, a condutividade térmica, a resistência ao choque térmico, resistência ao ataque de produtos químicos, resistência à tração, à compressão e a dureza, várias aplicações no ramo eletroeletrônico e também várias aplicações na utilização mecânica. 
O componente que eu pude identificar no veículo foi as vela de ignição utilizadas no processo de explosão do motor de combustão interna do veículo, a mesma é composta de uma resistência envolvido num corpo cerâmico (porcelana) que por sua está envolvido por um metal roscavel acoplado ao motor de combustão interna. 
Sugestão de substituição
No motor de combustão interna se tem como um material metálico, o eixo virabrequim. E como lendo as literaturas a respeito dos materiais cerâmicos, levando em consideração as suas características e propriedades, e levando em conta a composição de um veículo está em torno de 70% de materiais metálicos, se fosse substituídos alguns materiais metálicos pela porcelana talvez poderíamos reduzir essa porcentagem em 25%, poderíamos talvez num futuro bem próximo substituir essa peça móvel do motor citado que hoje é fabricada em aço carbono substituindo o mesmo pelo material cerâmico pois as vantagens se bem estudadas podem se tornar inegáveis : tais como redução de peso no motor além de excelentes propriedades avançadas resistindo a altas temperaturas e boas propriedades mecânicas, ainda podendo ser construídos o próprio bloco do motor, válvula, pistões, cilindros, cabeçotes, sistema de exaustão, mancais, cabeça de pistões que são os componentes que constituem o motor de combustão interna. 
 Todavia parece que um dos problemas a serem contornados é o controle da tolerância: nos componentes dos motores, elas variam entre 10 e 300 mícrons. As peças de cerâmica por sua vez apresenta alta dureza que dificultam o processo de usinagem. Para evita-las seria necessário produzi peças mais próximas das medidas finais o que levaria a controlar estreitamente a retração causada pela sinterização. Ainda surge um outro problema da cerâmica avançada, é a fragilidade ao receber um choque ela não se deforma como o metal mais rompe de forma catastrófica. Portanto ocorre o risco em caso de acidente no transito o motor se quebra completamente. 
Mas de qualquer modo as pesquisas deveriam continuar, efetuando vários programas de testes com cerâmicas avançadas pois são mais leves e mais resistente que o aço e estão demonstrando alta durabilidade em suas aplicações na indústria automobilística, pois já existem no mercado automobilístico anéis de vedação usados em bombas d’água feitos de carbonetos de cilicio apresentando maior resistência ao desgastes a choques e a corosão em relação aos materiais de vedação convencionais. 
Imaginem um motor de combustão interna fabricada nesses moldes, ele irá dispensar refrigeração porque pode trabalhar em temperatura altas até 800°c; apresentando melhor aproveitamento do combustível e maior eficiência do motor em termos de potencias e não causa poluição.
Portanto se forem superadas as dificuldades atuais de processamento ou seja baixa tenacidade e consequentemente baixa resistência à fraturas, os materiais cerâmicos tenderão além de perspectiva muito interessante para se tornar um dos mais usados na indústria mecânica, estendendo ao a automobilística.
Acho importante investimos em estudos tecnológicos para alcançarmos grandes avanços com relação aos materiais cerâmicos.