Qual é o melhor desempenho que uma superfície metálica pode ter ao sofrer atrito? Essa é a questão que pesquisadores do curso de Engenharia de Materiais da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) estão buscando responder. A equipe, formada pelo professor André Luis Moreira de Carvalho, juntamente com seus orientandos Amanda Catarina Brandes e João Paulo Ferreira, realiza pesquisa sobre Friction Surfacing e Friction Stir Welding, que são tecnologias avançadas em processamento por atrito. As pesquisas, de cunho industrial, são parcerias com empresas para desenvolver componentes estruturais para aplicação em aeronaves e automóveis.
A pesquisa conta com auxílio da máquina Servo Hidráulica, da empresa MTS, conseguida através da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), em 2015, no valor de 200 mil dólares. A máquina, pertencente ao C-Labmu, foi transferida para o novo prédio de Engenharia de Materiais da UEPG, no início do mês, e é única máquina servo-hidráulica deste porte em relação às Universidades Estaduais do Paraná. “A máquina permite realizar ensaios de fadiga (baixo e alto ciclos), propagação de trincas por fadiga e tenacidade à fratura, que pode atender a comunidade da UEPG, como o setor industrial”, explica o professor André. A “fadiga” é um fenômeno de superfície que, submetido a carregamento cíclico por um determinado período, pode causar danos na superfície, pela nucleação e propagação de trincas em tensões inferiores ao limite de escoamento do material. “Cerca de 90% dos componentes industriais rompem por fadiga, assim, abordagem em fadiga nunca irá ser um tema obsoleto, mas sim sempre atual. É uma máquina fantástica, porque nos ajuda nas pesquisas”, enfatiza.
A pesquisa coordenada pelo professor faz parte do Consórcio de Pesquisa em Processamento por Atrito (C2PA), que estuda duas frentes de pesquisas: Viabilidade do Processo por Atrito na Fabricação de Painéis Estruturais de Ligas de Alumínio, para aplicação em aeronaves, com suporte da Empresa Brasileira de Aeronáutica (Embraer) e Processo de Soldagem por FSW em Juntas Dissimilares para Aplicação na Indústria Automotiva. O consórcio acontece desde 2015 e agora está na segunda fase, com duração de mais cinco anos. 
Amanda Catarina Brandes estuda o Friction Surfacing desde a época da iniciação científica na UEPG, especialmente com ligas de alumínio aeronáutico. O estudo rendeu apresentação internacional e um projeto de Mestrado que foi, em partes, desenvolvido na Helmholtz-Zentrum Hereon, Alemanha. “A intenção é dar continuidade aqui, com o auxílio da máquina. Vamos avaliar a propagação de trinca por fadiga para ver se o processo que eu trabalhei na Alemanha realmente atende às propriedades desejadas”, ressalta. A mestranda comemora o pioneirismo da pesquisa na área. “Sem dúvidas, vai resultar em publicações científicas a nível internacional. Vamos levar o nome da Universidade além”.
O doutorando em Engenharia e Ciência de Materiais da UEPG, João Paulo Ferreira, também utiliza o equipamento para sua pesquisa. Denominada ‘Estudo de Soldagem Dissimilar por FSW para Componentes Híbridos na Indústria Automotiva ‘, o estudo avalia o processo de soldagem no estilo sólido chamado Friction Stir Welding, que é um processo que usa uma ferramenta para unir duas superfícies em contato. “É um processo que ainda está em desenvolvimento e tem a vantagem de pesquisar a capacidade de solda em materiais dissimilares, coisas que não são comuns em soldar por outros processos”, explica.
Transferência da máquina para o novo prédio
O trabalho de João desenvolve uma união soldada entre alumínio e aço. “É algo que possibilita a produção de veículos mais leves e fazer juntas funcionais, em que o material precisa ser mais resistente ou mais leve onde ele precisa”, destaca. Para João, fazer a pesquisa em união soldada pode oferecer soluções para empresas. “Muitos problemas podem acontecer devido a essa solicitação de fadiga. Com essa máquina, a gente consegue dizer o quão resistente o material vai ser a esse tipo de carregamento. Se o material tem alguma característica que torna ele pobre, no que diz respeito a fadiga, a gente consegue descobrir com essa máquina”, salienta.
O professor André foi quem coordenou o pedido do equipamento para a UEPG, bem como sua transferência para o novo prédio. “Essa mudança facilitará e muito o trabalho de todos. A máquina estava em um local provisório, em que tínhamos que revezar espaço com outras áreas de pesquisas. O novo local irá otimizar o que estamos desenvolvendo”, comemora.
Texto e fotos: Jéssica Natal
