Causas de fadiga metálica

Escrito por eoghan mccloskey | Traduzido por jessica pietro pupo
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Causas de fadiga metálica
Metal, como qualquer outro material, possui tempo de vida útil (Thinkstock Images/Comstock/Getty Images)

Metais são utilizados para construir itens que plástico ou madeira não são resistentes o suficiente. Popularmente, o metal é tido como um material de durabilidade infinita e sem limites. Mas o metal, como qualquer outro material, possui tempo de vida útil. Certos fatores podem contribuir para a fadiga metálica, um fenômeno que pode diminuir significativamente a força de materiais de metal.

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Fadiga metálica

Fadiga metálica é um termo para danos estruturais sofridos por materiais metálicos quando são repetidamente sujeitos a estresse. Fabricantes normalmente utilizam uma técnica conhecida como "carregamento cíclico", para testar a resistência de metais. Esse processo envolve inserir uma carga sobre o metal, removendo-a e recolocando a mesma carga sobre o metal repetidamente. Apesar de a carga continuar a mesma e de estar dentro dos limites do metal, fadiga metálica é o nome do dano estrutural, que resulta em carregamentos cíclicos repetidos.

Causas

Quando uma carga for colocada sobre um pedaço de metal, o metal se espande levemente, até que a carga seja retirada. A expansão e a contração do metal conforme as cargas forem colocadas e retiradas gera rachaduras microscópicas na superfície do metal. Conforme o metal é submetido a mais carregamento cíclico, as rachaduras ficam maiores e eventualmente atingem um tamanho crítico, em que rompem a estrutura do metal. Nessas circunstâncias, o metal pode se desintegrar completamente; novamente, mesmo a carga estando perfeitamente no limite de massa do metal.

"De Havilland Comet Airliner"

Um dos mais famosos casos de fadiga metálica ocorreu em 1952. A "De Havilland Comet Airliner" foi a primeira companhia aérea a utilizar a tecnologia do motor a jato. Em apenas um ano de serviço como companhia aérea comercial, muitos jatos sofreram acidentes, que mais tarde foram compreendidos como resultado da fadiga do metal. Os projetistas falharam em levar a fadiga metálica em conta e o estresse repetitivo da despressurização e da repressurização da cabine dos jatos causou uma fadiga do metal tão severa que ranhuras se formaram, rasgando os lados do avião em pleno voo.

Considerações científicas

Os cientistas usam um número, conhecido como Resistência à Tração Final (RTF), para auxiliar na determinação da quantidade de fadiga metálica que um material pode suportar. O aço, por exemplo, possui um valor de RTF de aproximadamente 11.249 kg/cm², dependendo do quão escorregadia é a superfície do metal. O "limite de resistência" -- a quantidade de fadiga metálica que o aço pode suportar sem quebrar -- está em torno de 45% e 50% do RTF, ou seja, por volta de 5.625 kg/cm². Tenha em mente que esses valores são altamente especulativos e dependem de numerosos fatores, incluindo o quanto a superfície do aço é escorregadia e o tipo do aço.

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