Tabela de resistência do metal:aqui está o que todo designer de produto deve saber

Qual o metal (ou liga metálica) ideal para o meu projeto?

Os designers de produtos costumam fazer essa pergunta durante a fase de desenvolvimento do produto. E embora muitos fatores contribuam para o sucesso de uma liga metálica para um projeto de desenvolvimento de produto, as propriedades mecânicas da liga (como a resistência do metal) estão no topo da lista.

A resistência do metal descreve a capacidade de um metal de resistir à deformação (e falha) sob a ação de diferentes forças (ou condições de carregamento). No entanto, existem diferentes tipos de resistências de metais e várias métricas pelas quais você pode medi-las. Aqui, discutimos tudo o que você precisa saber sobre a resistência dos metais e os gráficos de resistência dos metais.

Compreendendo as diferentes condições de carregamento

Para entender o que a resistência dos metais implica, precisamos primeiro discutir como os materiais reagem ao carregamento devido às forças aplicadas ou ao movimento. A Figura 1 é uma ilustração de uma haste típica experimentando os diferentes tipos fundamentais de carregamento.

Figura 1:Tipos fundamentais de condições de carregamento



No carregamento compressivo, duas forças iguais tendem a empurrar a haste em direções opostas, fazendo com que ela seja compactada. Assim como o carregamento de compressão, o carregamento de tração também apresenta duas forças atuando em direções opostas. No entanto, as forças no carregamento de tração tendem a puxar a haste.

A carga de flexão ocorre quando duas forças (com a mesma direção) atuam sobre a haste à distância. Em contraste, o carregamento de cisalhamento apresenta forças aplicadas coplanares com a seção transversal da haste, o que significa que eles atuam tangencialmente ao eixo de carregamento convencional.

Independentemente do tipo de carga agindo nesta haste, os efeitos dessas forças externas sobre esta haste podem ser estimados usando dois parâmetros principais:tensão e deformação.

O que são estresse e tensão?

Von Mises plotagem de estresse de engenharia de uma biela do motor no desenho técnico

A tensão é a magnitude de uma força externa que atua sobre a área da seção transversal de um corpo. Em contraste, a deformação descreve a quantidade de deformação experimentada pelo corpo na direção dessa força.

Olhe isto deste modo. Digamos que você aplique uma magnitude predeterminada de força de tração na seção transversal circular de uma haste de alumínio. Nesse cenário, você está submetendo a haste a tensão de tração e causando forças internas entre as partículas da haste. Como resultado, essa força interna faz com que a partícula da haste se estique gradualmente e se deforme, o que descreve a tensão.

Supondo que você continue aumentando a força de tração (ou tensão), você notará que a quantidade de deformação aumenta até que o material eventualmente falhe ou se desfaça. O comportamento da haste antes de falhar depende dos diferentes tipos de resistência do metal que ela possui.

Quais são os tipos de força?

A Figura 2 é uma representação gráfica que mostra como uma peça de metal reagiria à tensão de tração antes de falhar.

Figura 2:Representação gráfica de tensão-deformação

1. Força de rendimento

O limite de escoamento refere-se à resistência máxima que um metal pode suportar antes da deformação plástica, o que significa uma mudança permanente na forma do metal sem fratura.

2. Resistência à tração final

A resistência à tração final (também chamada de resistência à tração) é a tensão de tração máxima que o metal pode suportar antes de falhar (ou fraturar). Você pode avaliar a resistência à tração de um metal usando uma máquina de teste de tração.

A máquina de teste de tração possui duas garras de cunha que seguram uma peça de metal firmemente em ambas as extremidades. A máquina puxa lentamente longitudinalmente a peça durante o processo de teste até que a peça se quebre. A quantidade de força de tração (ou tensão) aplicada ao metal e o alongamento são medidos ao longo do teste para determinar o rendimento da peça de metal e a resistência à tração final.

Figura 3:Máquina de teste de tração



A Tabela 1 apresenta o limite de escoamento e a resistência à tração de diferentes metais comuns que você pode considerar para seu projeto de desenvolvimento de produto. Esses valores foram determinados a partir de uma série de testes de tração em diferentes metais.

Tabela 1:Tabela de resistência do metal



Mas a força de um metal não se limita ao rendimento e resistência à tração.

Outros tipos de resistência do metal

Resistência à compressão :descreve a tensão de compressão máxima que uma peça pode suportar antes de falhar ou fraturar. Você pode avaliar a resistência à compressão usando uma máquina de teste de compressãoㅡque é bastante semelhante ao aparelho de teste de tração, exceto que o aparelho de teste de compressão comprime a peça.

Força do impacto :descreve a capacidade de um metal para suportar cargas bruscas repentinas sem fratura (ou falha). Normalmente é expresso em termos da quantidade de energia que o material pode absorver antes da fratura e pode ser determinado usando a máquina de teste de impacto.

Figura 4:Máquina de teste de impacto



A máquina de teste de impacto possui um pêndulo que atinge uma peça de metal com uma força predeterminada até que ela se quebre. A quantidade de energia que o metal pode resistir antes de falhar é determinada como a resistência ao impacto do metal.

Resistência ao cisalhamento:descreve a carga máxima de cisalhamento que um metal pode suportar antes de falhar no cisalhamento.

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Escolhendo um metal ideal para seu componente:Gensun pode ajudar

Agora que você entende o que a resistência do metal implica, você concorda que escolher um metal capaz de suportar as diferentes condições de carregamento que seu produto (ou peça) experimentará é essencial. No entanto, além de escolher um metal ideal, você também deve garantir que suas peças de metal sejam usinadas com precisão e precisão usando tecnologias de fabricação de última geração.

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