5 dos materiais resistentes à corrosão de melhor desempenho

Como escolher o material resistente à corrosão certo

A seleção de materiais é uma parte crucial de qualquer processo de fabricação. Escolher o material certo é tão importante porque o material define as propriedades químicas e mecânicas do componente que está sendo fabricado, pode influenciar significativamente a longevidade do componente e garante que a peça funcione corretamente. Os materiais resistentes à corrosão desempenham um papel significativo na fabricação devido às propriedades do material e à falta de reatividade a condições ambientais e produtos químicos agressivos.

Por exemplo, muitos componentes aeroespaciais são fabricados com titânio, tungstênio e fibra de carbono porque esses materiais são muito fortes, mas leves e flexíveis. Infelizmente, esses materiais podem reagir uns com os outros e causar corrosão galvânica ao longo do tempo, corrosão localizada onde há troca de íons entre os materiais. Aqui, materiais resistentes à corrosão preservam a integridade das peças em uma das indústrias mais rigorosamente regulamentadas do mundo.

Do ponto de vista ambiental, fontes de energia solar e eólica livres de poluição são vulneráveis ​​a condições adversas e materiais resistentes à corrosão ajudam a proteger seus componentes críticos de danos ao longo do tempo. Isso ajuda os fabricantes a construir componentes com segurança para fontes alternativas de energia e contribuir para uma economia mais sustentável. Para engenheiros que procuram proteger suas peças de meios corrosivos, como ácidos e sais, ou degradação por UV, aqui estão os melhores materiais resistentes à corrosão a serem considerados.

Exemplos de materiais resistentes à corrosão

1. Aço inoxidável

As ligas de aço inoxidável são conhecidas pela resistência à corrosão, ductilidade e alta resistência. As qualidades de resistência à corrosão em aços inoxidáveis ​​estão diretamente ligadas ao seu teor de cromo e níquel - mais desses elementos se correlacionam com o aumento da resistência.

A maioria das ligas de aço inoxidável no mercado hoje contém pelo menos 18% de cromo. Quando o cromo oxida, forma uma camada protetora de óxido de cromo na superfície da peça de metal, que evita a corrosão e impede que o oxigênio atinja o aço subjacente.

Como este material tem um alto ponto de fusão e pode sustentar e suportar alta pressão, também é adequado para construção, construção de máquinas e fabricação de contêineres de armazenamento. Os aços inoxidáveis ​​304, 430 e 316 são os tipos de aço inoxidável mais comumente especificados, sendo o 316 o tipo de escolha para ambientes marítimos agressivos.

No entanto, a durabilidade do aço inoxidável e a alta resistência à corrosão têm um preço alto, tornando-os proibitivamente caros para alguns fabricantes. Além disso, as ligas de aço inoxidável podem ser difíceis de trabalhar, principalmente na soldagem, devido ao seu alto ponto de fusão.

2. Alumínio

As ligas de alumínio não são tóxicas, 100% recicláveis, possuem uma alta relação resistência-peso, possuem alta condutividade térmica e elétrica e são facilmente usináveis. Além disso, o alumínio é único porque é um dos poucos materiais que são naturalmente resistentes à corrosão.

Este material contém pouco ou nenhum ferro, por isso não pode enferrujar, embora possa oxidar. Quando uma liga de alumínio é exposta à água e oxida, um processo chamado de autopassivação, uma película de óxido de alumínio se forma na superfície da peça e a protege da corrosão. O alumínio 5052-H32 é mais resistente à corrosão do que outras variedades de alumínio e forma um acabamento brilhante e suave.

Este processo de oxidação também pode ser controlado de perto através de um processo chamado anodização. Além disso, o alumínio é único porque é um dos poucos materiais inovadores para manufatura aditiva que são naturalmente resistentes à corrosão. A anodização é um acabamento controlado de baixo custo que é amplamente utilizado. Esse processo também permite que a cor seja adicionada à peça, permitindo maior personalização para diferentes casos de uso.

O alumínio é frequentemente usado em aplicações aeroespaciais, painéis de carroceria automotiva, aplicações sensíveis à água salgada e outras situações em que é necessário um material de alto desempenho. Os fabricantes devem considerar o uso de alumínio se precisarem de um material resistente à corrosão acessível, mantendo em mente que a fabricação de alumínio pode ser confusa e um incômodo para trabalhar.

3. Metais macios

Metais macios, ou metais vermelhos, incluem materiais resistentes à corrosão, como cobre e suas ligas, latão e bronze. O cobre é maleável, dúctil e um excelente condutor de calor e eletricidade. Esses metais podem garantir a resistência à corrosão durante todo o ciclo de vida de um determinado componente. . O cobre não corrói com o tempo; quando oxida, forma uma camada externa verde chamada pátina, que protege a peça de mais corrosão.

O cobre também desempenha um papel fundamental na fabricação de peças para sistemas de energia renovável. Como o cobre é um excelente condutor térmico e elétrico, os sistemas alimentados por cobre transmitem energia de forma mais eficiente e com menor impacto ambiental.

4. Polipropileno

Os metais não são os únicos materiais resistentes à corrosão disponíveis. O polipropileno, um dos plásticos mais populares na indústria manufatureira e é um plástico especialmente comum para a produção de peças de automóveis. É também um dos plásticos mais resistentes à corrosão.

Essa resina polimérica termoplástica foi apelidada de “aço da indústria plástica” por sua tenacidade, capacidade de suportar altos níveis de pressão física e resistência a uma ampla gama de elementos corrosivos, como óleo, solventes, água, bactérias e muito mais. O polipropileno de alta densidade (HDPE) oferece maior resistência à tração e maior faixa de temperatura de trabalho.

No entanto, a alta inflamabilidade e o alto coeficiente térmico deste material limitam sua utilidade para aplicações de alta temperatura. Além disso, é importante observar que o polipropileno é suscetível à oxidação, degradação por UV e certos solventes clorados.

5. Politetrafluoretileno (PTFE)

PTFE, comumente referido por sua marca Teflon, é um termoplástico de engenharia resistente a produtos químicos e à corrosão com o menor coeficiente de atrito de qualquer material sólido conhecido. O PTFE é hidrofóbico, o que significa que não absorve água e tem um bom poder de isolamento elétrico em ambientes quentes e úmidos.

O PTFE é mais conhecido por suas aplicações comerciais e médicas — criando revestimentos antiaderentes para panelas e frigideiras e fornecendo um revestimento antifricção para aplicações médicas e industriais. Graças ao seu baixo atrito, este material é utilizado na fabricação de rolamentos, engrenagens, placas deslizantes, vedações e outras peças pequenas que são críticas para aplicações industriais. O PTFE também é frequentemente usado em compósitos de fibra de carbono e fibra de vidro.

Ainda assim, o PTFE tem suas limitações. Este material é difícil de unir e é sensível à fluência, abrasão e radiação. Além disso, os fumos liberados pelo PTFE podem ser tóxicos em ambientes fechados. É melhor consultar um parceiro de fabricação experiente antes de tomar decisões importantes sobre materiais.

Obtenha aconselhamento especializado sobre a seleção de materiais

A resistência à corrosão é uma característica extremamente desejável, especialmente nas indústrias de semicondutores, energia, aeroespacial e automotiva. Há uma ampla variedade de materiais resistentes à corrosão para escolher, incluindo os cinco mencionados acima, e as equipes de produto devem fazer a devida diligência durante a seleção do material para garantir que estejam atendendo aos requisitos exclusivos do projeto.

Um parceiro de fabricação digital experiente, como a Fast Radius, pode ajudar as equipes de produto a responder às perguntas mais difíceis ao longo do processo de desenvolvimento do produto. Você deve usar metal ou plástico? O polipropileno é tão bom quanto o aço inoxidável? Nossa equipe tem anos de experiência navegando em todas as coisas de manufatura aditiva e tradicional, e ajudaremos cada cliente a escolher o material resistente à corrosão que protegerá suas peças a longo prazo. Entre em contato hoje para começar.

Para obter mais informações sobre materiais em manufatura aditiva e como escolher o melhor para seu próximo projeto, confira os artigos de blog relacionados no centro de aprendizado Fast Radius.

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