Mini-Projecto · Ensaio de espetrometria de emissão automática a uma liga metálica
Contexto
A "Fundinox", uma fundição de peças metálicas, recebeu um lote de lingotes de liga de alumínio de um novo fornecedor e precisa de confirmar, antes de os usar em produção, se a composição química cumpre a especificação contratada. Foste destacado/a, como técnico/a de laboratório, para executar o ensaio completo de espetrometria de emissão automática: da calibração do equipamento ao boletim de ensaio final.
Trabalhas individualmente ou a pares, simulando o fluxo real do laboratório: calibrar o espectrómetro, preparar a amostra e os padrões, selecionar o programa analítico correto, operar o equipamento, controlar a qualidade do processo, validar o resultado e comunicar a conformidade.
Requisitos
Funcionais
- Plano de calibração do espectrómetro, com padrão certificado, cálculo do erro e critério de aceitação definido.
- Plano de preparação da amostra, com a zona de colheita justificada e os passos de maquinagem identificados.
- Seleção justificada do programa analítico, incluindo, se aplicável, um programa de orientação prévio para confirmar a base de liga.
- Procedimento de operação do equipamento, com os parâmetros configurados (réplicas, elementos a reportar) e as condições de operação identificadas.
- Plano de recalibração das bases de trabalho, indicando quando e com que amostra de padronização se recalibra.
- Registo do controlo de qualidade: pelo menos 5 medições de uma amostra de referência, com média e desvio padrão calculados.
- Validação do resultado, com precisão, exatidão e incerteza de medição justificadas.
- Boletim de ensaio final, completo, com decisão de conformidade fundamentada.
Não-funcionais
- Todos os passos documentados de forma rastreável (data, responsável, equipamento, calibração usada).
- EPI e medidas de segurança identificadas para cada etapa com risco (elétrico, ótico, mecânico, gases).
- Gestão de resíduos do ensaio, identificada por tipo (limalha, consumíveis, garrafas de árgon).
- Cálculos apresentados passo a passo, sem atalhos não justificados.
Fases
Fase 1 · Planeamento e normas (1h) Definir o objetivo do ensaio, os elementos a analisar, e a especificação de referência aplicável à liga.
Fase 2 · Calibração do equipamento (2h) Escolher o padrão certificado, simular a leitura, calcular o erro e comparar com o critério de aceitação definido.
Fase 3 · Preparação da amostra e dos padrões (2h) Definir a zona de colheita, os passos de maquinagem e limpeza, e a identificação da amostra.
Fase 4 · Programa analítico e parâmetros (2h) Selecionar o programa de orientação (se aplicável) e o programa de análise definitivo, e configurar os parâmetros de leitura.
Fase 5 · Operação, recalibração de base e controlo de qualidade (4h) Operar o espectrómetro segundo a sequência definida, simular a recalibração de base, e registar as medições de controlo de qualidade (média, desvio padrão, carta de controlo simplificada).
Fase 6 · Validação e boletim de ensaio (2h) Avaliar precisão, exatidão e incerteza; comparar o resultado com a especificação; preencher o boletim de ensaio final.
Fase 7 · Apresentação (2h) Apresentar à turma o ensaio completo e o boletim de ensaio, justificando cada decisão tomada.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Calibração e critério de aceitação corretamente aplicados | 15% |
| Preparação da amostra e dos padrões bem fundamentada | 15% |
| Programa analítico e parâmetros justificados | 15% |
| Operação do equipamento e recalibração de base | 20% |
| Controlo de qualidade e validação do resultado | 20% |
| Boletim de ensaio e rastreabilidade | 10% |
| Apresentação e clareza do dossiê | 5% |
Erros comuns
- Analisar a amostra sem confirmar a validade da calibração ou da recalibração de base do equipamento.
- Colher a amostra sem maquinar a superfície, deixando a camada oxidada ou segregada intacta.
- Selecionar o programa analítico de uma base de liga errada para o tipo de amostra em ensaio.
- Aceitar o resultado de um único disparo, quando o procedimento exige várias réplicas.
- Validar o resultado só pela média, sem considerar precisão, exatidão e incerteza.
- Comparar o valor central com a especificação, ignorando a incerteza de medição.
- Emitir o boletim de ensaio sem todos os campos obrigatórios (método, incerteza, conformidade, responsável).
- Esquecer o EPI, a ventilação da sala ou a gestão de resíduos em qualquer etapa do ensaio.
Bónus (opcional)
- Construir uma carta de controlo completa, com pelo menos 10 pontos e limites calculados.
- Simular um resultado não conforme e documentar o procedimento de reanálise e reporte.
- Comparar dois programas analíticos diferentes para a mesma amostra e justificar qual usar.
- Propor um plano de gestão de resíduos detalhado para a limalha e os consumíveis do ensaio.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que um resultado pode parecer conforme pelo valor central e, ainda assim, ser considerado não conforme? E que três medidas tomaste ao longo do ensaio para garantir a rastreabilidade de todo o processo, da calibração ao boletim de ensaio?