Existe hoje uma vasta gama de materiais que tem suas propriedades bem conhecidas devido a estudos e pesquisas que são realizadas todos os dias. Esse grande volume de informações é muito vantajoso já que possibilita a definição de um material mais adequado para cada aplicação. Dessa forma, uma escolha assertiva pode significar para o seu projeto uma maior segurança, menor custo e uma melhor qualidade. Mas você deve estar se perguntando: Como escolher o material mais adequado para determinado projeto para reduzir custos e ainda garantir a qualidade do produto?
Aproveite o conteúdo a seguir e descubra como a escolha do material pode afetar a qualidade do seu produto!
Qualidade do Produto
É possível perceber a qualidade de um produto de diferentes formas. Em seu livro, Fernando Piero Laugeni e Petrônio Garcia Martins definem 8 formas que estão listadas a seguir:
Características operacionais principais: está relacionada ao produto desempenhar bem às suas características, ou seja, cumprir com o propósito que ele foi feito.
Características operacionais adicionais: trata-se de características que servem como complemento para o produto, tornando-o mais atrativo ou facilitando sua utilização.
Confiabilidade: está relacionado a probabilidade de o produto durante um determinado período de tempo não apresentar falhas.
Conformidade: é a adequação às normas e especificações definidas na elaboração do projeto. Mede-se pela quantidade de defeitos que o processo de produção apresenta.
Durabilidade: esse conceito está relacionado com o tempo de duração do produto até se danificar.
Assistência técnica: é relacionada ao modo como o cliente e o produto são tratados no momento de um reparo. Também se refere ao número de vezes que é necessário levar o produto para reparo.
Estética: é quando o produto é bem apresentável e ao mesmo tempo apresenta qualidade.
Qualidade percebida: esse conceito está associado ao lançamento de novos produtos que terão associados a eles sua marca.
A Relação do Material com a Qualidade do Produto
Entendido o que é a qualidade do produto fica fácil perceber o papel do material para a garantia da qualidade. Sendo assim, tem-se que uma boa escolha resultará em um produto que atenda a maior parte ou a totalidade dos conceitos de qualidade definidos. Desse modo, podemos citar como exemplo um material que propicia um produto com alta confiabilidade, normalmente irá resultar em um produto durável e com baixo índice de assistência técnica. Outra situação é quando um material proporciona um produto final com estética agradável. Nesse sentido, geralmente esse produto terá maior qualidade percebida pelo consumidor.
Etapas para a Escolha do Material
Nesse sentido, a partir da percepção de que a escolha do material irá afetar a qualidade do produto, podemos ficar em dúvida de como realizar o processo. A seguir temos cinco etapas cruciais no processo de decisão do material:
Definição: nessa primeira etapa é fundamental identificar quais são os requisitos que os materiais precisam ter de acordo com a função do componente que está sendo projetado. Identificados esses requisitos é preciso definir os materiais que cumprem os requisitos e quais são suas características. Essas características são por exemplo a função, as restrições de uso, os objetivos e outros parâmetros exigidos.
Triagem: realizar a análise das características que foram identificadas na etapa anterior é o objetivo dessa etapa. Deve-se verificar quais materiais irão atender aos requisitos e eliminar os que não atendam.
Classificação: os materiais são classificados em ordem crescente ou decrescente de acordo com o parâmetro que está sendo analisado para encontrar as melhores opções.
Documentação: aqui deve-se realizar uma pesquisa mais detalhada dos materiais que foram melhor ranqueados na etapa anterior. Essa pesquisa tem como objetivo avaliar o histórico de aplicação do material e também buscar fatores que podem interferir no uso.
Utilização: por fim, é selecionado o material que será utilizado e junto dele é importante que esteja as informações documentadas que foram obtidas na etapa anterior.
Fatores de Influência na Escolha
O sucesso de um projeto está certamente alinhado com a contextualização e abrangência de todos os fatores que interferem na qualidade do produto e/ou serviço. Sendo assim, escolher o material certo e qualificado é de extrema importância. Para isso, deve-se considerar aspectos relacionados às propriedades do material, à sua disponibilidade e custo.
Desta maneira, são destacados 7 fatores que influenciam a escolha do melhor material para o seu projeto.
Processos de Fabricação
É necessário identificar os processos e características de fabricação que estão relacionados ao material de escolha, já que influenciam na aplicação desejada. Assim, é importante ter o conhecimento das necessidades de conformação, usinagem e demais processos que o material possa passar, bem como da facilidade ou dificuldade da soldagem do mesmo. Além disso, vale ressaltar as necessidades de acabamento e tratamento térmico, que também são aspectos que influenciam no produto final.
Resistência Mecânica
O material poderá passar por diversos processos até chegar ao produto final. Como resultado, deve-se estabelecer os parâmetros de resistência mecânica. É importante saber os limites de resistência e de escoamento do material, assim como sua ductilidade, resistência à fluência e à fadiga, tenacidade, dureza e módulo de elasticidade. Para determinar esses índices há a realização de ensaios mecânicos, os quais abordaremos a frente.
Serviços
Os serviços que especificam as ações de contato com o material também devem ser especificados. São eles, temperatura de operação, corrosão, fluidos de contato, composição química, níveis de tensões resultantes da pressão do fluido e a natureza dos esforços (compressão, tração, torção, flexão)
Tolerância Dimensional
O projeto final tem suas exigências em termos de tolerâncias dimensionais. Assim, é importante que o resultado final siga à risca ao que foi determinado no projeto. Portanto, deve-se conhecer como o material responde às variações de sua forma e dimensão, como dilatação térmica, deformação e desgaste, além de aspectos relacionados a operações de instalação.
Segurança
O uso do material, seu processamento e aplicação estão diretamente ligados às condições de trabalho e aos funcionários que estão envolvidos no processo. Sendo assim, conhecer os riscos de existência de fluidos inflamáveis, tóxicos ou explosivos na composição do material; possíveis riscos dos locais de instalação dos equipamentos em que este material será usado e das reações com a atmosfera em que ele se encontra, é imprescindível para o estabelecimento da segurança de todos.
Custo
É importante se atentar aos aspectos econômicos que estão atrelados ao material, para que o valor esteja em conformidade com o orçamento do projeto. Esses fatores são custos de fabricação, custos de instalação, custos diretos de aquisição do material, como também custos de depreciação e reposição.
Disponibilidade
A escolha do material se passa também pela análise logística de obtenção do mesmo. Deve-se estabelecer a facilidade de obtenção do mesmo, as quantidades necessárias, os lotes de fabricação, necessidade de importação e características de estocagem.
Testes com o Material
Considerados todos os fatores de influência e realizadas as etapas de escolha do material, é importante que sejam realizados testes antes da definição final do material que será utilizado no seu projeto. Estes testes têm o objetivo de garantir que o material seja o mais adequado e tenha a capacidade de atender todos os requisitos do produto final.
Os testes realizados são os ensaios mecânicos para avaliação das propriedades mecânicas do material, e podem ser realizadas também, análises metalográficas no caso de materiais metálicos.
Os ensaios mecânicos visam expor o material a condições semelhantes a de trabalho, a fim de, medir as propriedades que determinam as características de uma peça. Eles podem ser do tipo destrutivo, como ensaios de tração, compressão, impacto e dureza, ou do tipo não destrutivo, como raio x, ultrassom e líquido penetrante.
Para saber mais sobre os ensaios mecânicos, acesse também nosso conteúdo exclusivo sobre o tema: O que são ensaios mecânicos e por que realizá-los?
A análise metalográfica, permite obter diversas conclusões sobre o material e sua microestrutura, colhendo informações físicas, químicas e mecânicas. Os dados obtidos podem ser tanto qualitativos quanto quantitativos. A metalografia visa prever o comportamento mecânico do material, detectar as fases presentes no material e checar a presença de trincas ou defeitos.
Veja também: Metalografia: por que analisar a propriedade da matéria?
Se você busca excelência na qualidade do seu produto, quer que ele esteja em conformidade com as exigências e expectativas do projeto, saber escolher o material é um passo fundamental. Realize todas as etapas com cautela, identifique todos os fatores de influência, teste seu material e procure sempre um profissional capacitado para a realização das análises e interpretação dos resultados obtidos.
