Os materiais são essenciais para todos os processos de fabricação, e as propriedades dos materiais determinam o seu desempenho.

É sabido que, dentre os materiais mais usados na Engenharia, os metais fazem parte de uma grande porcentagem, senão a maior, encontrada na natureza. E como os minérios, os metais são frequentemente usados nos processos de fabricação, aparecendo quase sempre em forma de ligas denominadas 'metálicas'.

Para receber essa denominação, uma liga deve ser composta de dois ou mais elementos, sendo pelo menos um destes com origem metálica, conforme afirma Groover. Saiba mais no texto a seguir, do Engenharia 360!

A importância dos processos de fabricação

Em nossa história, a sociedade desenvolveu muitas novas técnicas e novos processos de fabricação para suprir a necessidade do uso de materiais metálicos e não metálicos - aliás, os materiais não metálicos são aqueles que não possuem propriedades metálicas, como a condutividade elétrica e a maleabilidade. Então, ao utilizarmos uma peça, seja ela de metal ou de um polímero qualquer, por exemplo, nos deparamos com técnicas ou processos de fabricação.

Talvez para a maioria das pessoas, sua importância não seja identificada no dia-a-dia. Contudo, para quem busca formação ou cursos na área, tal compreensão é imensurável. Ou seja, entender de onde surge o material 'metal' e como ele é processado contribuirá muito na sua aplicação!

Entender os processos de fabricação é compreender as propriedades dos materiais; que há diferentes tipos de metais, por exemplo, e que suas aplicações dependem muito justamente de cada propriedade. Devemos estar atentos também à escolha do processo de fabricação e sua relação com o produto final!

Fica claro, portanto, que o entendimento deste assunto sobre propriedades dos materiais, além de necessário, é determinante para quem trabalha em qualquer área da Engenharia!

Propriedades dos materiais, os metais e suas ligas

A Ciência diz que um metal ou uma liga metálica é ferrosa quando seu elemento base é o ferro. O mesmo é encontrado na natureza, mas não tem muita aplicabilidade sozinho, sendo seu uso muito limitado. Porém, ao se adicionar o carbono na liga, sua industrialização passa a ser maior. Aliás, a saber, duas ligas importantes se incluem neste grupo: o aço e o ferro fundido.

Quanto às propriedades físicas dos metais, elas determinam basicamente o comportamento de um metal quando este é posto em um processo de fabricação ou usinagem, por exemplo. Usualmente se define as propriedades mecânicas por meio de um ensaio mecânico, como o de tração ou de compressão. E são exemplos de propriedades dos materiais: resistência mecânica, elasticidade, ductibilidade, dureza, resiliência e tenacidade.

Observação: As propriedades mecânicas dos metais são aquelas que determinam a sua resistência à deformação e à fratura. Já as propriedades físicas dos metais são aquelas que determinam o seu comportamento em relação a fatores como temperatura, luz e eletricidade.

Bônus | Os Plásticos

Polímeros; assim são também chamados os plásticos. Essa expressão é originada do grego "poli" (muitos) e "meros" (que quer dizer partes). Inclusive, um polímero é uma união de muitas moléculas.

Para se aprofundar no tema, uma boa fonte de pesquisa sobre o assunto é o livro Passatore Química dos Polímeros. Ele explica que quando as moléculas se tornam muito grandes, contendo um número de átomos encadeados superior a uma centena, podendo atingir um valor limitado, as propriedades destas moléculas ganham características próprias e se chama de macromoléculas. E essa macromolécula, formada por um composto de unidades estruturais que se repetem, é denominada de "meros", e é obtida por meio de uma reação química que ocorre formando um novo composto denominado polímero.

Assim como os metais, a nomenclatura 'plástico' não se refere a um único tipo de material. Interessa saber que essa nomenclatura não costuma ser usada para qualquer polímero de estrutura mais simples e de uso comum, principalmente porque tais materiais foram inventados antes que se publicassem as primeiras normas da International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) - nada antes de 1952 -, e, por isso, seus nomes tradicionais já haviam sido popularizados.

Polímero Verde

O polietileno verde é um plástico produzido a partir do etanol de cana-de-açúcar, uma matéria renovável, ao passo que os polietilenos tradicionais são produzidos utilizando matéria-prima de fonte fóssil, como, por exemplo, o petróleo e o gás natural. O grande diferencial do tipo 'verde' é contribuir para a redução do gás carbônico da atmosfera durante seu processo produtivo, colaborando para a redução da emissão dos gases causadores do efeito estufa.

Os termoplásticos ou polímeros termoplásticos são materiais solidificados à temperatura ambiente e tornam-se líquidos quando aquecidos. Entre os termoplásticos mais comuns estão os acrílicos, que são derivados do ácido acrílico, as poliamidas (nylon e o kevlar) e os policarbonatos - conhecidos pela excelente tenacidade, resistência à fluência, ao calor e ao fogo.

Para finalizar, a título de curiosidade, vale acrescentar neste texto sobre propriedades dos materiais que existe uma crença de que o Kevlar - fibra sintética ou tecido sintético, polímero - seria útil contra armas brancas. Mas isso não passa de mito! O material é capaz de resistir muito bem a impactos, principalmente de arma de fogo. Contudo, materiais cortantes conseguem inutilizar essa característica, rasgando o traje com muita facilidade.

Conhecer as propriedades dos materiais é essencial para engenheiros e outros profissionais que trabalham com processos de fabricação.

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Lincoln Santos