Introducao ciencia dos materiais joel santana

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  • Publicado : 25 de setembro de 2011
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INTRODUÇÃO

 Ciência

dos materiais faz parte do conhecimento básico para todas as engenharias As propriedades dos materiais definem:  o desempenho de um determinado componente e o processo de fabricação do mesmo

Propriedades dos Materiais E N G E N H A R I A

Microestrutura

Composição e Processo de Fabricação

O número de materiais cresceu muito nas últimas décadas e atendência é de se proliferarem mais num futuro próximo

Desenvolvimento e aperfeiçoamento dos métodos de extração de materiais da natureza  Modificação de materiais naturais  Combinação de materiais conhecidos para a formação de novos materiais



QUANTOS MATERIAIS DIFERENTES EXISTEM ?

COMO ESCOLHER ??

FAMÍLIAS DE MATERIAIS DE ENGENHARIA

METAIS

POLIMEROS COMPÓSITOS

CERÂMICOSELASTÓMEROS

VIDROS

Quais os critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros?

Como definir qual o melhor material para um determinado fim?
Exemplo: Copo


 Vidro  Cerâmica

 Plástico
 Madeira

Depende

 Metal
 Papel

Custo  Tempo de vida ou Durabilidade  Aparência  Finalidade: Natureza do líquido (ex: copo de metal e papelnão pode ser usado para café, suco de laranja não pode ser armazenado numa taça antiga de peltre porque remove o Pb da liga)

Quais os critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros?


Em primeiro lugar, o engenheiro deve caracterizar quais as condições de operação que será submetido o referido material e levantar as propriedades requeridas para talaplicação, saber como esses valores foram determinados e quais as limitações e restrições quanto ao uso dos mesmos.

Quais os critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros?



A segunda consideração na escolha do material refere-se ao levantamento sobre o tipo de degradação que o material sofrerá em serviço.  Por exemplo, elevadas temperaturas eambientes corrosivos diminuem consideravelmente a resistência mecânica.

Quais os critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros?



Finalmente, a consideração talvez mais convincente é provavelmente a econômica: Qual o custo do produto acabado??? Um material pode reunir um conjunto ideal de propriedades, porém com custo elevadíssimo.
FILOSOFIA DOCOMPROMISSO

SELEÇÃO DOS MATERIAIS POR ÍNDICE DE MÉRITO
 Ex.

Resistência: Material Aço-liga
(alta resist.)
Resist. (MPa) à tração 1000

Ti

Al
(AA7074)

PRFC

800

500

700

PRFC= Polímero reforçado com fibra de carbono

SELEÇÃO DOS MATERIAIS POR ÍNDICE DE MÉRITO
 Ex.

Resistência/peso:

Material

Aço-liga
(alta resist.) 133

Ti

Al
(AA7074)

PRFC

170185

390

SELEÇÃO DOS MATERIAIS POR ÍNDICE DE MÉRITO
 Ex.

Custo p/Kg/US$:

Material

Aço-liga
(alta resist.) 0,75

Ti

Al
(AA7074)

PRFC

15

3

20

TIPOS DE INDÚSTRIA - INFLUÊNCIA DOS MATERIAIS
INDÚSTRIA DE PONTA PRODUÇÃO EM MASSA




Grande exigência tecnológica Utilização dos materiais nos limites




Produtos não diferenciados Utilização demateriais abaixo dos limites

SELEÇÃO CUIDADOSA
(FATOR CUSTO SECUNDÁRIO)

SELEÇÃO CUIDADOSA
(FATOR CUSTO PRIMORDIAL)

SELEÇÃO DOS MATERIAIS
 Envolve

principalmente: - Eng. Projetista - Eng. Materiais e/ou processo/produção - Eng. Marketing

ALGUNS FATORES IMPORTANTES A CONSIDERAR
 Qual

a aplicação?  Propriedades do material  Considerações de forma, dimensões e peso  Custo domaterial (disponibilidade)  Facilidade de fabricação  Escala de produção  Durabilidade  Viabilidade de reciclagem

Quais os critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros?


Em raras ocasiões um material reúne uma combinação ideal de propriedades, ou seja, muitas vezes é necessário reduzir uma em benefício da outra.  Um exemplo clássico são...
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