Laboratório com a FEI e focado em aço e nióbio

04/08/2022
O laboratório deve receber nos próximos meses estudos de manufatura aditiva combinada a otimização topológica e metamateriais.

A FEI, em parceria com a CBMM, inauguraram o Centro de Integridade Estrutural e Desempenho de Materiais, um novo laboratório localizado no campus da instituição em São Bernardo do Campo (SP). O Centro de Integridade Estrutural e Desempenho de Materiais conta com laboratório de caracterizações e simulações com 55 m2, área de ensaios dinâmicos (DWTT) com 100 me faz uso da estrutura do Centro de Laboratórios Mecânicos e de Materiais da FEI, na qual são conduzidas preparações de amostras, usinagens, ensaios de impacto Charpy, tração, fadiga, mecânica da fratura, tratamentos térmicos, análises macro e micrográficas ou de difração de raios-X para avaliação de fases e tensões residuais. 

O laboratório de escopo diferenciado no Brasil surge por meio da colaboração entre pesquisadores, liderados pelo Prof. Dr. Gustavo Donato, Reitor da FEI, alunos (de graduação, mestrado e doutorado) e a CBMM, com expertise na tecnologia do nióbio, um metal estratégico para a produção de aços microligados e que se destaca de forma promissora dentre os materiais estudados. “Como laboratório, temos o objetivo de caracterizar de maneira detalhada o comportamento de materiais de alto desempenho e desenvolver técnicas de projeto e avaliação de integridade estrutural que garantam estruturas reais seguras, eficientes e sustentáveis para os mais variados setores. Para isso, empregamos desenvolvimentos analíticos, experimentos e simulações computacionais em ambiente controlado, prevendo e mitigando acidentes ou falhas em instalações reais, os quais, quando ocorrem, podem gerar impactos ambientais, econômicos e a perda de vidas humanas”, explicou Donato.

O Reitor disse que o atual foco de investigação está nos aços microligados ao nióbio, aplicados a tubulações que transportam, prioritariamente, gás e fluidos de alta responsabilidade sob elevada pressão. “O projeto em parceria com a CBMM, que se beneficia da estrutura do Centro de Integridade Estrutural e Desempenho de Materiais, tem avançado com resultados inéditos no que se refere a reproduzir o comportamento de trincas reais, estudar e especificar as melhores propriedades mecânicas e microestruturais dos materiais microligados para evitá-las, assim como aprimorar as metodologias de projeto e avaliação de integridade estrutural em prol de eficiência e segurança” afirmou o Prof. Dr. Gustavo Donato.

Para Mariana Perez de Oliveira, gerente do Programa Técnico da CBMM, a empresa conseguiu reproduzir como as trincas podem se propagar em tubulações de gás, simular as consequências dessas falhas e compreender como evitá-las. Tudo em ambiente de risco controlado, com o auxílio de recursos computacionais e racionalização de materiais. “Ao comprovar as propriedades dos aços com nióbio, testando até o limite de sua resistência, é possível não apenas oferecer ao mercado materiais com características superiores, mas também fomentar a melhoria das normas existentes, que regulamentam diversas indústrias”, explica. 

Além de infraestrutura com equipamentos exclusivos e inovadores, que permitem estudos de performance em materiais avançados utilizados em áreas como energia, infraestrutura, mobilidade, saúde e robótica, o laboratório deve receber nos próximos meses estudos de manufatura aditiva combinada a otimização topológica e metamateriais, para o desenvolvimento de órteses de reabilitação ortopédica, em projeto recém-aprovado pela FINEP em 2022 com a participação de diferentes pesquisadores e alunos da FEI e do laboratório.