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Campus Ibirubá desenvolve equipamento para simular fadiga de materiais metálicos
O IFRS Campus Ibirubá concluiu recentemente o desenvolvimento de uma máquina de ensaios mecânicos voltada à análise de fadiga de materiais metálicos por flexão rotativa. O equipamento foi idealizado pelo professor Adão Felipe Oliveira Skonieski, e construído com o envolvimento de estudantes do curso de Engenharia Mecânica. O desenvolvimento foi parte de componentes curriculares e do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) do então aluno Olmei Borghardt.
A máquina tem como finalidade analisar o comportamento de ligas metálicas, especialmente aços, quando submetidas a esforços cíclicos. Esse tipo de ensaio é essencial para prever falhas estruturais que podem ocorrer mesmo em situações onde a carga aplicada é inferior à resistência máxima do material.
O fenômeno da fadiga de materiais metálicos consiste na deterioração progressiva das propriedades de um material submetido a tensões repetitivas. Como resultado, essas tensões podem provocar trincas internas que evoluem até a ruptura completa do componente com o passar do tempo. Isso pode levar à graves acidentes.
Casos históricos demonstram a gravidade desse tipo de falha. Em 1994, uma trinca de fadiga causou a quebra da coluna de direção do carro de Fórmula 1 pilotado por Ayrton Senna. Em 1998, um trem descarrilou na Alemanha, após a fratura de um eixo por fadiga, resultando na morte de mais de cem pessoas. Mais recentemente, em 2021, o Conselho Nacional de Segurança dos Transportes dos Estados Unidos atribuiu à fadiga do metal a ruptura de uma pá do motor de um avião da United Airlines, ocorrida logo após a decolagem. Em 2023, investigadores relacionaram a implosão do submersível Titan a uma falha por fadiga estrutural na fibra de carbono do casco.
Soluções acessíveis para pesquisa e formação prática em engenharia
Segundo o professor Adão, o projeto da máquina nasceu da necessidade de um equipamento funcional para fins acadêmicos e de pesquisa, em razão de haver limitação de recursos para aquisição de tecnologia externa.
“A construção interna da máquina permitiu uma economia significativa. Equipamentos similares no mercado internacional podem ultrapassar os 25 mil dólares, sem considerar os altos custos de importação”.
O desenvolvimento do protótipo foi possível graças à utilização de recursos próprios do Instituto Federal e à colaboração direta de docentes e discentes. A iniciativa reforça o papel da instituição na produção de ciência aplicada e na formação de profissionais com experiência prática.
Atualmente, a máquina está sendo utilizada em projetos de pesquisa, experimentos em disciplinas práticas e na elaboração de novos Trabalhos de Conclusão de Curso. Não obstante, ainda há a possibilidade de atendimento à comunidade externa por meio de projetos de extensão, promovendo a transferência de conhecimento e soluções tecnológicas para o setor produtivo.