domingo, 19 de abril de 2015

Parafusos de cerâmica superam parafusos de aço

Soluções cerâmicas
Os parafusos de cerâmica têm potencial para serem os preferidos em uma ampla variedade de usos, dos implantes médicos à indústria.

Parafusos de cerâmica superam parafusos de aço
Os engenheiros alemães desenvolveram um sistema que permite avaliar com precisão a capacidade de carga dos parafusos de cerâmica. [Imagem: Fraunhofer IWM]

Um das vantagens é que a cerâmica pode suportar temperaturas acima de 1.000 graus Celsius, enquanto seus similares metálicos vão amolecer a cerca de 500 graus Celsius.
Os fornos industriais, por exemplo, são quase inteiramente feitos de peças de cerâmica por causa das altas temperaturas - exceto os parafusos.
"Como é o material mais fraco que limita a aplicação, a temperatura não pode ser mais alta do que os parafusos podem tolerar. Com parafusos de cerâmica, poderíamos finalmente dar um salto tecnológico rumo a soluções totalmente cerâmicas," explica o Dr. Christof Koplin, do Instituto Fraunhofer de Mecânica dos Materiais, na Alemanha.
O problema é que, até agora, a indústria tem sido cética com os parafusos de cerâmica por uma razão muito compreensível: cerâmicas são notoriamente quebradiças.
Embora algumas cerâmicas tenham uma capacidade de suporte de carga próxima à do aço, tão logo o material é processado na forma de parafuso calcula-se que apenas cerca de 10 a 20 por cento da resistência original seja mantida.
Parafusos pequenos
A equipe do Dr. Koplin agora deu um passo importante para solucionar essas deficiências.
Eles otimizaram o processo de fabricação de modo que não ocorram trincas na peça em nenhum dos vários passos do processo de fabricação do parafuso de cerâmica.
A composição da cerâmica é o fator decisivo - se os minúsculos grãos que compõem a substância se ligam incorretamente durante a fabricação, pequenas fissuras podem se desenvolver, fazendo o parafuso quebrar a uma carga menor do que a prevista.
"Fomos capazes de reduzir significativamente a faixa da curva de distribuição [dos grânulos] e, assim, aumentar a resistência ao estresse dos parafusos," disse Koplin.
Os resultados mostraram que capacidade de carga dos parafusos de cerâmica supera a capacidade dos parafusos de aço entre 30 e 35 por cento.
"Este é um grande avanço," disse Koplin. "Isso já seria o suficiente para muitas aplicações se o parafuso fosse um pouco maior."
Segundo ele, a melhoria que falta, e que permitirá a fabricação de parafusos de medidas maiores, poderá ser obtida na última etapa do processo de fabricação, na qual os parafusos recebem a rosca, o que poderá ser feito através de moldagem por injeção ou por desbaste.

(Inovação Tecnológica )