A18Processamento e propriedades

dos materiais

Composição + Processamento → Microestrutura + Propriedades

Microestrutura dos materiais

- metais

Produtos metálicosvão desde folha de alumínio de cozinha comuma espessura de 10 μm,painéis em automóveiscom espessuras de 1 mm,hélices de navio com váriosmetros de diâmetro,pontes e edifícios na escalado km

Microestrutura – cerâmicos e

vidros

Microestrutura – polímeros e elastómeros

Evolução da microestrutura durante o processamento: solidificação, fundição de metais

Problema multi-parâmetro: depende das propriedades térmicas do metal e do molde, da temperatura inicial do líquido, da libertação do calor de solidificação, e da forma e dimensão do molde→ acoplamento projecto-processo-material: a geometria do projecto combina-se como tipo de processo de fundição (material do molde, temperatura do metal, etc.) e da escolha daliga para determinar a velocidade de arrefecimento, e a resposta microestrutural a essa velocidadede arrefecimento (e, consequentemente, as propriedades), dependem da química da liga

Evolução da microestrutura durante o processamento: moldagem de polímeros

Se o molde fôr arrefecido de modo suficientemente rápido, o alinhamento daorientação das moléculas pode ser “congelado”; todos os polímeros contraem àmedida que o molde arrefece devido à expansão térmica – o desenho do molde teráde tomar este fenómeno em conta

Evolução da microestrutura durante o processamento: deformação de metais

Evolução da microestrutura durante o processamento: tratamentos térmicos de metais

Evolução da microestrutura durante o processamento: processamento de pós

Cerâmicos, e muitos metais, podem ser enformados através do enchimento dummolde com pós e compactando-o. A evolução microestrutural mais importante é adiminuição da porosidade durante a compactação, tornando-se cada partícula umgrão na estrutura final (relacionado com fluxo difusional e fluência (creep).

Evolução da microestrutura durante o processamento: processos de união de materiais

(joining)

Evolução da microestrutura durante o processamento: engenharia de superfícies

aço

Endurecimento por laser: um tratamento de superfície que modifica a microestrutura.A passagem do feixe laser induz um ciclo térmico rápido, que causa modificações defase quer na fase de aquecimento quer na fase de arrefecimento. A zona de percursodo laser tem uma microestrutura final diferente do material em volume com maior dureza

História esquemática do processamentodo corpo de uma bicicleta numa ligade Al

Composição + Processamento →Microestrutura + Propriedades

1. A química do material é ajustada noinício do processamento2. O processamento de materiais frequentemente requer mais do que 1passo3. O projecto foca nas propriedades doproduto final, mas algumas destaspropriedades (resistência mecânica,ductilidade, etc.) são críticas duranteo processamento

Próximas aulasProcessamento dos materiais [relação estrutura-propriedades-processamento]Materiais, processos, e o ambiente (A19, dia 23 de Maio)Interacções materiais-pessoas (A20, dia 29 de Maio)Micro e nanofabricação (A21, dia 30 de Maio) – última aula teórica

Próxima aula prática P11 (20 e 21 de Maio):-estudo de casos: processamento de materiais

já não há TPCs – parabéns pelo bom trabalho!

Miniprojectos – datas : quarta-feira, dia 4 de Junho, de manhã, e segunda-feira, dia 9 de Junho, de manhã.

As aulas práticas P12 (semana de 26 de Maio) e P13 (semana de 2 de Junho) serão dedicadas a apoio à preparação do miniprojecto.