Seleção de Materiais

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UNIFOA - CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA 
ENGENHARIA MECÂNICA - 7° PERÍODO
DISCIPLINA: METALOGRAFIA E TRATAMENTO TERMOMECÂNICO
PROF.º: SHIMENI BAPTISTA
SELEÇÃO DE MATERIAIS 
Juliano Nunes da Silva – 201610368	
Tiago dos Santos Nascimento – 201610397
RESUMO: 
Um das atividades mais importante na área da engenharia é a Seleção de Materiais, ela exige que o profissional responsável tenha no minimo uma gama aceitavel de conhecimento na nesta área, para que possa determinar atraves de diversos processos detalhados de seleção, um material mais indicado para o seu projeto.
Palavras-chave: Conhecimento, Seleção de Materiais, Processos, Material Indicado.
INTRODUÇÃO
A Seleção de Materiais é uma atividade que envolve uma gama de conhecimentos técnicos, cuja amplitude dificilmente é abrangida por um só tipo de profissional por ser o ponto focal de uma série de especialidades tecnológicas. Essas vão desde a elaboração do projeto até a análise de desempenho em campo e necessariamente reúnem profissionais de diversas especialidades. Em outras palavras, interdisciplinaridade e interatividade são particularmente exigidas, da qual seleção de processo e design do produto também fazem parte. A Figura 1 mostra esquematicamente as relações interativas que juntam materiais, processo e projeto, evidenciando que o caminho que une a idéia ao produto final, ela compõe-se de um certo número de etapas, cada uma necessitando de informações de diversas naturezas. Iniciando com os requisitos de mercado, tanto a faixa de custo como a escala de produção são definidos a partir de dados mercado, que geram decisõçes referentes a seleção de processo e composição do custo provável (manufatura, material, manutenção) e ainda do conhecimento das demandas ambientais depende o estabelecimento da expectativa de vida do produto, seu desempenho, os requisitos de manutenção e as condições de operação. Por exemplo, determinado ambiente industrial pode incentivar a corrosão sob tensão, o que deve ser levado em conta na análise de tensões e no dimensionamento. Em resumo essa figura nos mostra os passos necessários para produzir determinado produto e ressalta quatro considerações principais: a finalidade do produto, em que ambiente deverá operar, por quanto tempo, e qual o custo da solução encontrada e como este se compara com as expectativas do mercado.
Figura 1 - Fluxograma de desenvolvimento de um produto
SELEÇÃO DE MATERIAS
Como ja foi apresentado o fluxograma acima, da figura 1, ele reforça bem a idéia de que a Seleção de Material, tem que ser bem elaborada, depende de diversas etapas, desde o início ao fim do processo, e cada uma dessas etapas depende de informações diferentes.
Figura 2- A redução de escolha de um típico procedimento de seleção de materiais
O processo esquematizado na figura 2, nos mostra que inicialmente existe uma gama de opções de materiais que possivelmente podem ser adaptados a um projeto de modo a não perder nenhuma oportunidade razoável. Mas conforme a aplicação de sucessivas restrições transforma essa abordagem inicial em uma mais detalhada e seletiva à medida que o processo se move para a direita da figura, o que dá a forma de um funil. Pode-se dizer que o processo de seleção inicia com uma abordagem macroscópica e termina com uma abordagem microscópica. Essas atividades do processo de podem ser executadas tendo múltiplos objetivos em mente, cada caracterizado por um ou mais requisitos específicos, podemos citar alguns exemplos como:
• Redução de custo: as estratégias podem incluir troca do material de construção
• Novas condições de serviço: o material atual não atende mais as condições de serviço. 
• Redução de peso: este é um requisito universal para qualquer produto que seja móvel.
Em alguns casos engenheiros tem que abrir mão dos materiais utilizados no cotidiano, ou seja, não utilizar banco de dados e utilizar outro artificio que no caso é Indice de Mérito. O índice de mérito é uma equação algébrica que contém o compromisso entre duas propriedades ou caraterística, esta equacação na forma mais básica é uma fração onde o numerador é a propriedade que se procura maximizar e o denominador a que deseja minimizar.
Figura 3 - Diagrama de Seleção de Materiais
Outro artificio que se pode utilizar é o Diagrama de Seleção de Materiais, ele é um plano bi-dimensional onde possibilita conhecer os comportamentos de todas as classes de materiais no que diz respeito a uma propriedade ou ainda na combinação de propriedades, nela é possível determinar e avaliar a diferença das classes de materiais ou uma possível combinação para a situação que deseja aplicar, facilitando a escolha do material ainda de dar, mas possibilidades de escolha de material.
Temos outros critérios para a seleção de materiais, tais como o custo do material e o seu processo de fabricação, entretanto, estes dois processos estão ligado, pois, quanto mais complicado e quanto mais etapas tiver o processo de fabricação do material, mais elevado será o seu custo.
Exemplo de Seleção de Materiais
	Para determinar o material adequado para se fabricar um quadro de bicicleta, o engenheiro deve avaliar inicialmente o objetivo da bicicleta, como exemplo, bicicleta para passeio, de corrida de rua, trilha, corrida no barro, entre outros. Tendo o objetivo, o engenheiro começa a avaliar que tipo de material é o melhor para ser aplicado na fabricação, tendo que utilizar os critérios citados ao longo do trabalho como propriedades mecânicas, fabricação e custo. Os materiais a serem utilizados podem ser Aço-liga, Titânio, Aluminio, Polímero reforçado com fibra de carbono (PRFC). Ele deve ficar atento às propriedades mecânicas e estruturais do material para o objetivo a ser aplicado.
CONCLUSÃO
Para selecionar um material, é necessario atravessar um caminho longo, e por diversas áreas da engenharia como Processo de Fabricação, Custo, Segurança, e muita das vezes as situações não são claras ou são pouco favoraveis, devidos a isso é necessario sempre fazer todos os processos de escolha de modo detalhado.
 
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
[1] Callister, W. D. Jr. Ciência e Engenharia De Materiais - Uma Introdução, 5ªEdição, Ltc Editora, 2002
[2] Maurizio Ferrante - Departamento de Engenharia de Materiais
Universidade Federal de São Carlos - Seleção dos Materiais de Construção Mecânica: 
Estratégias e Metodologia Básica