A resistência do metal do material que você usa para a produção da peça é um grande determinante no sucesso e na integridade do produto. Daí a importância de um gráfico de resistência do metal.
Por exemplo, um usinagem aeroespacial projeto exigirá um metal com maior resistência do que o metal necessário para fazer chaves de boca ou outras ferramentas. Usar um metal com a força errada pode ser catastrófico; pode levar ao colapso total do projeto ou mau funcionamento da aeronave. Assim, a necessidade de escolher corretamente.
Mas como você pode escolher a resistência do metal certa para o seu projeto? Você descobrirá neste artigo.
Propriedades Comuns de Materiais Metálicos
Existem diferentes métricas pelas quais os maquinistas julgam a resistência dos materiais metálicos. Essas métricas também são conhecidas como forças de metal. Resistências podem ser definidas como a capacidade de um material de suportar tensões sem deformar. Os metais têm resistências diferentes, o que explica por que nem todos os metais são adequados para todos os fins. Existem diferentes tipos de resistência do metal, e eles incluem:
Resistência à Tração
Esta é a quantidade máxima de tração ou alongamento que um metal pode suportar sem ser permanentemente danificado. É a medida de quanta tensão um metal pode suportar. Se uma força externa é aplicada ao metal e seu ponto de escoamento é ultrapassado, algumas das deformações resultantes são permanentes e não podem ser revertidas. Essa é a resistência à tração do metal.
A resistência à tração é dividida em três partes, a saber:
Resistência ao escoamento: esta é a resistência que um metal pode suportar sem deformação permanente. Também pode ser dito que é a resistência máxima que um componente pode suportar antes da deformação plástica. Engenheiros e fabricantes calculam a resistência ao escoamento para saber a carga máxima que um objeto pode acomodar.
força quebrável: esta é a coordenada de tensão na curva tensão-deformação no ponto de falha.
Força máxima: a tensão máxima de tração, compressão ou cisalhamento que uma unidade específica de área de metal pode suportar sem quebrar ou deformar. Em outras palavras, é a quantidade máxima de estresse que um metal pode suportar.
Força de impacto
Esta é uma medida de quanto impacto ou aplicação repentina de força um metal pode suportar antes de sua falha. A resistência ao impacto é usada para medir a quantidade de energia que o metal pode absorver antes de fraturar, rasgar ou danificar. Portanto, se você precisa de um metal para um projeto e precisa saber a quantidade de energia que ele pode absorver, o teste de resistência ao impacto é o que você deve fazer.
Um equívoco comum é que a alta resistência ao impacto é equivalente a um alto grau de dureza do material. Portanto, materiais com alta resistência ao impacto são materiais duros. Infelizmente, isso nem sempre é verdade. Assim, uma alta resistência ao impacto nem sempre significa um alto grau de dureza.
Alguns dos fatores que afetam a resistência ao impacto dos materiais incluem temperatura (o aumento da temperatura aumenta a resistência ao impacto), espessura do material (aumento da espessura reduz a resistência ao impacto) e raio do entalhe (reduzir o raio do entalhe diminui a resistência ao impacto).
Força compressiva
Como o nome soa, a resistência à compressão refere-se à quantidade máxima de pressão ou compressão que um metal pode suportar sem danos. Para testar a resistência à compressão de um metal, você precisará de uma máquina de teste universal. Esta máquina aplicará gradualmente uma carga aumentada no metal até que comece a se deformar. O ponto em que a deformação começa a ocorrer é a resistência à compressão do metal.
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Tabela de resistência do metal
Existem alguns parâmetros importantes que você deve saber ao selecionar o metal certo para o seu projeto. Esses parâmetros incluem resistência ao escoamento do aço, resistência à tração do aço, densidade, dureza, etc. Abaixo está um gráfico simples de resistência do metal que você pode usar para comparar metais:
| Tipos de Metais | Resistência à tração (PSI) | Força de rendimento (PSI) | Dureza Rockwell (escala B) | Densidade (Kg/m³) |
| 304 de aço inoxidável | 90,000 | 40,000 | 88 | 8000 |
| Alumínio 6061-T6 | 45,000 | 40,000 | 60 | 2720 |
| Alumínio 5052-H32 | 33,000 | 28,000 | 2680 | |
| alumínio 3003 | 22,000 | 21,000 | 20 a 25 | 2730 |
| Aço A36 | 58-80,000 | 36,000 | 7800 | |
| Aço Grau 50 | 65,000 | 50,000 | 7800 | |
| Latão amarelo | 40,000 | 55 | 8470 | |
| Latão Vermelho | 49,000 | 65 | 8746 | |
| Cobre | 28,000 | 10 | 8940 | |
| Bronze de fósforo | 55,000 | 78 | 8900 | |
| Bronze de Alumínio | 27,000 | 77 | 7700-8700 | |
| Titânio | 63,000 | 37,000 | 80 | 4500 |
Por que a força é um fator importante?
Usinagem não é apenas obter qualquer metal disponível; trata-se de usar o metal certo. Para saber se um material é adequado para uma determinada finalidade, um fator essencial que você deve considerar é a sua resistência. Conhecer a resistência do metal ajudará você a escolher corretamente. Uma das maneiras mais eficazes de comparar a resistência do metal é usar um gráfico de resistência do metal.
A resistência é um fator essencial porque determina se a peça da sua máquina servirá efetivamente ao propósito a que se destina ou não. Se um metal de baixa resistência for usado em vez de um metal de alta resistência, a estrutura pode se deformar facilmente. Por exemplo, as peças necessárias para uma máquina pesada requerem metais de alta resistência. Nesse caso, o aço ou titânio costuma ser a melhor escolha para o projeto. Geralmente, Aço, Titânio, Tungstênio e Inconel são considerados os metais mais fortes. Portanto, eles podem ser usados onde são necessários metais com alta resistência.
Por exemplo, usar um metal de baixa resistência para uma peça destinada ao uso em um guindaste de levantamento de peso só comprometerá a integridade da peça. Isso o tornará inútil para o uso pretendido e causará perda de tempo, esforço e recursos por parte da empresa.
Além disso, a resistência dos metais mostra quanto impacto eles podem suportar antes de se deformarem ou perderem a forma. Isso determina quanto tempo as peças feitas desses metais podem durar. Isso é muito importante, principalmente em peças que podem estar sujeitas a marteladas e colisões.
Portanto, a resistência é um fator essencial que você deve considerar se precisar de um metal adequado para o seu projeto.
Conclusão
Antes de escolher qualquer metal para a execução do seu projeto, é fundamental que você primeiro responda a duas perguntas. A primeira questão é a que propósito o metal deve servir, e a segunda é quanta carga o metal deve carregar. Você pode responder à segunda pergunta fazendo um cálculo simples de engenharia. Após o cálculo, o resultado determinará qual dos metais possui o tipo de resistência que você precisa.
Você não precisa comprar todos os metais disponíveis no mercado para testar um após o outro antes de encontrar aquele com a resistência adequada. Você pode consultar o gráfico de resistência do metal. Lá, você verá os diferentes metais com suas respectivas resistências, incluindo a resistência à tração do gráfico de aço.
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Perguntas Frequentes
Q: O que significa força nos metais?
R: Resistência em metais significa quão bem um metal pode resistir à pressão ou força externa sem perder sua forma original.
Q: Qual é a diferença entre resistência e tenacidade em metais?
Força é a resistência de um metal à deformação não recuperável, também chamada de deformação plástica. A tenacidade, por outro lado, é o quão bem um metal pode resistir à fratura. A tenacidade é, portanto, medida como a energia necessária para causar fratura em um metal. Em outras palavras, a primeira é uma deformação irreversível enquanto a segunda é uma deformação reversível.
Q: Quais são os metais mais fortes?
R: Geralmente, Aço, Titânio, Tungstênio e Inconel são considerados os metais mais fortes.
