Mini-Projecto · Caracterização mecânica de um lote de peças fundidas
Contexto
A empresa "Fundivera, Fundição e Metalomecânica, Lda." recebeu uma reclamação de um cliente: um lote de suportes fundidos partiu prematuramente em serviço, muito antes do esperado para a especificação do material. Foste destacado/a, como técnico/a de laboratório, para implementar a caracterização mecânica completa do lote suspeito, comparando com uma amostra de referência de um lote anterior aprovado.
Trabalhas individualmente ou a pares, no laboratório de ensaios, seguindo o procedimento normalizado desde a preparação dos provetes até ao relatório final que a empresa vai enviar ao cliente.
Requisitos
Funcionais
- Preparação de provetes: no mínimo, um provete de tração e um provete para dureza, de cada lote (suspeito e de referência), com geometria e acabamento justificados.
- Ensaio de tração: execução (ou simulação documentada) em ambos os lotes, com cálculo de Rm, Re e alongamento.
- Ensaio de dureza: execução numa escala justificada, em ambos os lotes.
- Pelo menos um ensaio adicional (compressão, impacto ou torção), escolhido e justificado consoante o modo de falha suspeito da peça.
- Análise comparativa: comparação de todos os resultados entre o lote suspeito e o lote de referência, e face à especificação do material.
- Relatório de ensaio: documento final completo, com identificação, procedimento, resultados e conclusão de conformidade.
Não-funcionais
- Registo de EPI e condições de segurança em cada ensaio realizado.
- Rastreabilidade: cada resultado ligado, sem ambiguidade, ao provete e ao lote que o originou.
- Registo da calibração dos equipamentos usados (ou assumida, se simulado).
- Linguagem técnica, rigorosa e sem ambiguidade em todo o relatório.
Fases
Fase 1 · Planeamento e hipóteses (2h) Analisar o contexto da falha em serviço, formular hipóteses sobre a causa provável (fragilidade, defeito interno, dureza fora de gama) e escolher os ensaios a realizar em cada lote.
Fase 2 · Preparação dos provetes (2h) Preparar (ou documentar a preparação) dos provetes de tração e de dureza de ambos os lotes, com geometria conforme a norma e verificação de dimensões.
Fase 3 · Ensaio de tração (3h) Executar o ensaio de tração em ambos os lotes, registar as curvas e calcular Rm, Re e alongamento de cada um.
Fase 4 · Ensaio de dureza (2h) Executar o ensaio de dureza na escala escolhida, em ambos os lotes, com justificação da escala selecionada.
Fase 5 · Ensaio adicional (3h) Executar o ensaio adicional escolhido (compressão, impacto ou torção), justificado pelo modo de falha suspeito, em ambos os lotes.
Fase 6 · Análise comparativa (2h) Comparar todos os resultados entre lotes e face à especificação, e formular a conclusão sobre a causa provável da falha.
Fase 7 · Relatório e apresentação (2h) Elaborar o relatório de ensaio completo e apresentar a conclusão e a recomendação à turma.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Preparação de provetes justificada e correta | 15% |
| Ensaio de tração executado e calculado corretamente | 20% |
| Ensaio de dureza executado e justificado | 15% |
| Ensaio adicional pertinente e bem executado | 20% |
| Análise comparativa e conclusão fundamentada | 20% |
| Segurança, rastreabilidade e apresentação | 10% |
Erros comuns
- Ensaiar apenas o lote suspeito, sem lote de referência para comparação.
- Concluir só a partir da dureza, ignorando ductilidade e resiliência.
- Escolher o ensaio adicional sem justificar a ligação ao modo de falha suspeito.
- Provetes com geometria ou acabamento fora da norma, invalidando a comparação entre lotes.
- Relatório com conclusão sem os valores medidos e o procedimento que a sustentam.
- Ignorar os EPI e as condições de segurança nos ensaios de maior energia (tração, impacto).
Bónus (opcional)
- Executar também o ensaio de torção, se a aplicação da peça original o justificar.
- Estimar Rm a partir da dureza medida (Rm ≈ 3,45 × HB) e comparar com o valor obtido por tração.
- Propor, com justificação técnica, um plano de amostragem para futuros lotes do mesmo fornecedor.
Reflexão
No relatório final, responde: porque é que a dureza, por si só, não foi suficiente para detetar o problema deste lote? E que três cuidados de segurança foram decisivos ao longo dos ensaios realizados?