Top 5 Materiais Resistentes à Corrosão que Todo Fabricante Deve Conhecer

Como escolher o material resistente à corrosão certo

A seleção de material 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 sendo fabricado, pode influenciar significativamente a longevidade do componente e garante que a peça funcione corretamente. Materiais resistentes à corrosão desempenham um papel significativo na fabricação devido às suas propriedades de material e sua falta de reatividade a condições ambientais adversas e produtos químicos.

Por exemplo, muitos componentes aeroespaciais são fabricados usando 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 materiais. Aqui, materiais resistentes à corrosão preservam a integridade das peças em uma das indústrias mais estritamente 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 de energia alternativas e contribuir para uma economia mais sustentável. Para engenheiros que buscam proteger suas peças de meios corrosivos como ácidos e sais, ou degradação UV, aqui estão os melhores materiais resistentes à corrosão a considerar.

Exemplos de materiais resistentes à corrosão

1. Aço inoxidável

Ligas de aço inoxidável são renomadas pela resistência à corrosão, ductilidade e alta resistência. Qualidades resistentes à corrosão em aços inoxidáveis estão diretamente ligadas ao seu teor de cromo e níquel — mais desses elementos correlaciona-se com resistência aumentada.

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 metálica, que tanto previne a corrosão quanto impede o oxigênio de atingir o aço subjacente.

Como este material tem alto ponto de fusão e pode sustentar e suportar alta pressão, também é adequado para construção, fabricação de máquinas e fabricação de recipientes de armazenamento. 304, 430 e 316 aço inoxidável são os graus mais comumente especificados, com 316 sendo o grau de escolha para ambientes marinhos severos.

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

2. Alumínio

Ligas de alumínio são não tóxicas, 100% recicláveis, têm alta relação resistência-peso, 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, então não pode enferrujar, embora possa oxidar. Quando uma liga de alumínio é exposta à água e oxida, um processo chamado auto-passivação, uma película de óxido de alumínio forma na superfície da peça e a protege da corrosão. Alumínio 5052-H32 é mais resistente à corrosão que outras variedades de alumínio e forma um acabamento brilhante e liso.

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. Anodização é um acabamento controlado de baixo custo amplamente usado. Este processo também permite que cor seja adicionada à peça, permitindo maior personalização para diferentes casos de uso.

Alumínio é frequentemente usado em aplicações aeroespaciais, painéis de carroceria automotiva, aplicações sensíveis a água salgada e outras situações onde um material de alto desempenho é requerido. Fabricantes devem considerar usar alumínio se precisarem de um material resistente à corrosão acessível, mantendo em mente que a fabricação de alumínio pode ser bagunçada 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. Cobre é maleável, dúctil e um excelente condutor de calor e eletricidade. Esses metais podem garantir resistência à corrosão ao longo do ciclo de vida de um dado componente. O cobre não corroerá com o tempo; quando oxida, forma uma camada externa verde chamada pátina, que protege a peça de corrosão adicional.

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

4. Polipropileno

Metais não são os únicos materiais resistentes à corrosão disponíveis. Polipropileno, um dos plásticos mais populares na indústria de fabricação e é um plástico especialmente comum para produzir peças de carro. Também é um dos plásticos mais resistentes à corrosão.

Este polímero termoplástico foi apelidado de "aço da indústria do plástico" por sua resistência, capacidade de suportar altos níveis de pressão física e resistência a uma ampla gama de elementos corrosivos como óleo, solventes, água, bactérias e mais. Polipropileno de alta densidade (HDPE) oferece maior resistência à tração e faixa de temperatura de trabalho aumentada.

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

5. Politetrafluoretileno (PTFE)

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

PTFE é mais conhecido por suas aplicações comerciais e médicas — criando revestimentos antiaderentes para panelas e frigideiras e fornecendo revestimento anti-atrito para aplicações médicas e industriais. Graças ao seu baixo atrito, este material é usado para fabricar mancais, engrenagens, placas de deslizamento, vedantes e outras peças pequenas que são críticas para aplicações industriais. PTFE também é frequentemente usado em compósitos de fibra de carbono e fibra de vidro.

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

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Resistência à corrosão é uma característica extremamente desejável, especialmente nas indústrias de semicondutores, energia, aeroespacial e automotiva. Existe uma ampla gama de materiais resistentes à corrosão para escolher, incluindo os cinco mencionados acima, e as equipes de produto devem fazer sua devida diligência durante a seleção de material para garantir que estão cumprindo seus requisitos de projeto únicos.

Um parceiro de fabricação digital experiente, como a Fast Radius, pode ajudar as equipes de produto a responder às perguntas mais difíceis durante o processo de desenvolvimento de produto. Você deve usar metal ou plástico? Polipropileno é tão bom quanto 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 conosco hoje para começar.

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

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