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Metais pegajosos

Canetas marca-texto, bastões de cola e mesmo fitas de embalagem podem oferecer uma solução surpreendentemente simples para um problema de longa data na indústria: Tornar os metais macios e dúcteis - também conhecidos como "gomas" - mais fáceis de cortar.

A simples aplicação de uma tinta comum pode reduzir a energia necessária para a usinagem em até 50%. [Imagem: Erin Easterling/Purdue University]

Mais interessante ainda, o que torna as tintas e os adesivos tão eficazes não é o seu conteúdo químico, mas sua viscosidade na superfície de qualquer metal gomoso, ou pegajoso, como níquel, alumínio, aço inoxidável, cobre e outros metais não-ferrosos.

Quando formam um revestimento, esses materiais ajudam a obter um corte mais suave, mais limpo e mais rápido do que os processos de usinagem atuais.

A descoberta, feita por Anirudh Udupa e seus colegas da Universidade Purdue, nos EUA, deverá auxiliar desde a fabricação de implantes ortopédicos e instrumentos cirúrgicos até componentes aeroespaciais.

"Uma ampla gama de produtos depende da usinagem de metais pegajosos. Isso pode ser algo que usamos todos os dias, como a válvula na torneira da pia, ou algo mais crítico, como uma peça de compressor no motor a jato de um avião," disse o professor James Mann.

A compreensão do processo envolveu fazer cortes ultrafinos nos metais e filmar o processo com câmeras de alta velocidade, permitindo estudar os detalhes da deformação do metal. [Imagem: Erin Easterling/Purdue University]

Fluxo de corte

"Os metais gomosos tipicamente se deformam de uma maneira muito irregular," disse o professor Srinivasan Chandrasekar, cuja equipe vem estudando o fenômeno desde 2015, quando descobriram um novo tipo de deformação nos metais durante a usinagem. "Esse fluxo oscilante envolve um consumo significativo de energia, o que significa que esses metais exigem mais força para a máquina do que alguns metais duros. Precisávamos encontrar uma maneira de suprimir esse fluxo irregular."

Livrar-se das oscilações significa que o metal passa a reagir mais como uma cerâmica ou vidro frágil no local onde precisa ser cortado.

Já se sabia que era mais fácil trabalhar os metais pegajosos revestindo-os com um metal líquido adequado, tal como o gálio no caso do alumínio, mas isso é complicado e caro, e não adequado à maioria dos processos industriais.

Por isso, saber que o mesmo resultado pode ser obtido com uma simples tinta ou adesivo deverá representar uma economia significativa para a indústria metalúrgica.