Mini-Projeto · Boletim de análise química de uma liga metálica
Contexto
A "Fundição Serralves", uma fundição de médio porte, recebeu uma encomenda de peças em ferro fundido nodular para um cliente industrial. A especificação do cliente exige limites concretos de carbono, silício e enxofre, e a fundição precisa de confirmar, por análise química, que a colada cumpre esses limites antes de libertar as peças.
Foste destacado/a para o laboratório de análises para conduzir todo o processo: da amostragem à emissão do boletim de análise, incluindo o controlo da qualidade dos resultados.
Trabalhas individualmente ou a pares, simulando o percurso completo de um técnico de análises químicas em fundição.
Requisitos
Funcionais
- Plano de amostragem da colada (ponto de colheita, molde de amostragem, identificação).
- Preparação da amostra descrita para, pelo menos, dois métodos de análise diferentes (ex.: espectrometria de emissão ótica e análise por combustão).
- Simulação de uma leitura do espectrómetro de emissão ótica, com pelo menos duas repetições e o respetivo valor médio.
- Simulação de um resultado de análise por combustão para carbono e enxofre.
- Comparação de todos os resultados com a especificação do cliente e decisão de conformidade justificada.
- Boletim de análise final, com identificação, método, resultados e decisão.
- Registo de, pelo menos, um ponto de controlo da qualidade (padrão certificado ou carta de controlo).
Não-funcionais
- Cumprimento das regras de segurança e EPI identificado para cada etapa do processo.
- Plano de gestão de resíduos dos consumíveis e reagentes usados no trabalho.
- Rastreabilidade completa: qualquer pessoa deve conseguir seguir a amostra do banho até ao boletim final.
- Linguagem técnica clara, sem inventar normas ou valores que não constem do enunciado.
Fases
Fase 1 · Especificação e planeamento (2h) Definir a especificação da liga (carbono, silício, enxofre) e planear a amostragem: onde e como colher, que molde usar, como identificar a amostra.
Fase 2 · Amostragem simulada (2h) Descrever, passo a passo, a colheita da amostra do banho fundido e o seu transporte identificado até ao laboratório.
Fase 3 · Preparação para dois métodos (3h) Descrever a preparação da amostra para espectrometria de emissão ótica (corte, polimento, limpeza) e para análise por combustão (fragmentação, pesagem).
Fase 4 · Operação e leituras simuladas (3h) Simular a operação do espectrómetro com repetição de leituras e o resultado da análise por combustão, registando todos os valores obtidos.
Fase 5 · Controlo da qualidade (2h) Definir um ponto de controlo (padrão certificado ou carta de controlo simples) e decidir se o equipamento está sob controlo antes de aceitar os resultados.
Fase 6 · Boletim, segurança e resíduos (2h) Redigir o boletim de análise final, com a decisão de conformidade, e documentar as regras de segurança, EPI e gestão de resíduos aplicadas.
Fase 7 · Apresentação (2h) Apresentar o percurso completo à turma, da amostragem ao boletim, justificando as decisões tomadas.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Plano de amostragem e rastreabilidade | 15% |
| Preparação correta para os dois métodos | 15% |
| Operação e leituras simuladas (com repetição) | 20% |
| Controlo da qualidade e decisão de conformidade | 20% |
| Boletim de análise, segurança e gestão de resíduos | 20% |
| Apresentação e justificação das decisões | 10% |
Erros comuns
- Descrever a amostragem sem identificar a colada, quebrando a rastreabilidade logo no início.
- Usar a mesma preparação para OES e para combustão, ignorando que são processos distintos.
- Apresentar uma única leitura do espectrómetro, sem repetição nem verificação de consistência.
- Comparar os resultados com a especificação mas esquecer de registar a decisão de conformidade no boletim.
- Ignorar o controlo da qualidade, avançando direto para o resultado de produção sem confirmar o equipamento.
- Esquecer o plano de gestão de resíduos dos consumíveis usados na preparação.
Bónus (opcional)
- Simular uma não conformidade num dos elementos e descrever o procedimento de tratamento ou rejeição da colada.
- Propor um segundo padrão de controlo, de família de liga diferente, para vigiar o equipamento em mais do que uma gama.
- Comparar o custo e o tempo de cada método de análise usado no projeto (OES vs combustão).
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que o controlo da qualidade dos resultados tem de acontecer antes de qualquer decisão de conformidade sobre a colada? E identifica duas situações do projeto em que uma amostragem ou preparação mal feitas teriam invalidado todo o trabalho seguinte, mesmo com um equipamento perfeitamente calibrado.