Laboratório inédito, especializado no desempenho de aços avançados, abre portas no ABC Paulista para fomentar melhores práticas em materiais com aplicação nos mais diversos setores da indústria global
Na última terça-feira (02/08), a FEI, reconhecida por sua excelência no ensino, na pesquisa, extensão e inovação, inaugurou o Centro de Integridade Estrutural e Desempenho de Materiais, um novo laboratório localizado no campus da instituição em São Bernardo do Campo, São Paulo.
Em parceria com a CBMM, o laboratório, de escopo diferenciado no Brasil, nasce da colaboração entre pesquisadores, liderados pelo Prof. Dr. Gustavo Donato, Reitor da FEI, alunos (de graduação, mestrado e doutorado) e o mercado, representado pela parceria com a CBMM, que tem expertise na tecnologia do Nióbio, um metal estratégico para a produção de aços microligados e que se destaca de forma promissora dentre os materiais estudados.
“Como laboratório, temos o objetivo de caracterizar de maneira detalhada o comportamento de materiais de alto desempenho e desenvolver técnicas de projeto e avaliação de integridade estrutural que garantam estruturas reais seguras, eficientes e sustentáveis para os mais variados setores. Para isso, empregamos desenvolvimentos analíticos, experimentos e simulações computacionais em ambiente controlado, prevendo e mitigando acidentes ou falhas em instalações reais, os quais, quando ocorrem, podem gerar impactos ambientais, econômicos e a perda de vidas humanas”, explicou o Reitor da FEI. No cotidiano do laboratório, que envolve receber materiais, preparar amostras, conduzir caracterizações e ensaios, tratar dados obtidos e comparar tudo à luz da teoria, com previsões numéricas e computacionais, o Nióbio ganhou status de projeto.
“Nosso foco atual de investigação está nos aços microligados ao Nióbio, aplicados a tubulações que transportam, prioritariamente, gás e fluidos de alta responsabilidade sob elevada pressão. O projeto em parceria com a CBMM, que se beneficia da estrutura do Centro de Integridade Estrutural e Desempenho de Materiais, tem avançado com resultados inéditos no que se refere a reproduzir o comportamento de trincas reais, estudar e especificar as melhores propriedades mecânicas e microestruturais dos materiais microligados para evitá-las, assim como aprimorar as metodologias de projeto e avaliação de integridade estrutural em prol de eficiência e segurança” afirmou o Prof. Dr. Gustavo Donato.
“As abordagens empregadas são igualmente aplicáveis a outros setores, como estrutural, de energia ou automotivo, nos quais são demandadas estruturas e componentes cada vez mais leves, resistentes e seguros”, complementou o Reitor.
“Na prática, conseguimos reproduzir como as trincas podem se propagar em tubulações de gás, simular as consequências dessas falhas e compreender como evitá-las. Tudo em ambiente de risco controlado, com o auxílio de recursos computacionais e racionalização de materiais. Ao comprovar as propriedades dos aços com Nióbio, testando até o limite de sua resistência, é possível não apenas oferecer ao mercado materiais com características superiores, mas também fomentar a melhoria das normas existentes, que regulamentam diversas indústrias”, explica Mariana Perez de Oliveira, gerente do Programa Técnico da CBMM.
O laboratório e projeto colaborativo contam com o conhecimento aplicado da academia, especialistas internacionais e consultores da CBMM. Além de infraestrutura com equipamentos exclusivos e inovadores, que permitem estudos de performance em materiais avançados utilizados em áreas como energia, infraestrutura, mobilidade, saúde e robótica. Há a expectativa de que, nos próximos meses, o laboratório também abrigue estudos de manufatura aditiva combinada a otimização topológica e metamateriais, para o desenvolvimento de órteses de reabilitação ortopédica, em projeto recém-aprovado pela FINEP em 2022 com a participação de diferentes pesquisadores e alunos da FEI e do laboratório.
Fomento: produtos e metodologias
Com projetos na área de comportamento mecânico e fadiga desde 2000, o grupo de pesquisa focado em integridade estrutural, fadiga e mecânica da fratura da FEI surgiu em 2008. A parceria com a CBMM teve início em 2016, após o entendimento de sinergias em desenvolver testes mais aprofundados em materiais avançados com Nióbio. Em 2019 ocorreu a montagem do laboratório, que está em funcionamento e recebendo aprimoramentos desde então, e que foi agora oficialmente inaugurado.
O Centro de Integridade Estrutural e Desempenho de Materiais conta com laboratório de caracterizações e simulações com 55 m2, área de ensaios dinâmicos (DWTT) com 100 m2 e faz uso da estrutura do Centro de Laboratórios Mecânicos e de Materiais da FEI, na qual são conduzidas preparações de amostras, usinagens, ensaios de impacto Charpy, tração, fadiga, mecânica da fratura, tratamentos térmicos, análises macro e micrográficas ou de difração de raios-X para avaliação de fases e tensões residuais.
Cinco projetos de Iniciação Científica envolvendo alunos da graduação, além de 5 dissertações de mestrado já resultaram do projeto em andamento no laboratório em parceria com a CBMM, estando em andamento mais 3 teses de doutorado. A expectativa é que entre 6 e 8 alunos e pesquisadores atuem nos variados projetos nos próximos 2 anos.
