Conceito de material, produto, matéria-prima, ferramenta e algumas propriedades

Material: é qualquer porção ou quantidade de matéria, de qualquer natureza, em qualquer estado físico.
Matéria-prima: é o nome dado a um material que sirva de entrada para um sistema de produção qualquer.
Produto: é a transformação da matéria-prima em algo que pode ser oferecido em um mercado para satisfazer a uma necessidade.
Ferramenta: é um utensílio, dispositivo, ou mecanismo físico ou intelectual utilizado por trabalhadores das mais diversas áreas para realizar alguma tarefa.

Metais e não-metais

Metais: é um elemento, substância ou liga caracterizado por sua boa condutividade elétrica e de calor, geralmente apresentando cor prateada ou amarelada, um alto ponto de fusão e de ebulição e uma elevada dureza. Ex: ferro, cobre, zinco, ouro, prata, etc.

Não-metais: formam uma das três categorias de elementos químicos, segundo a classificação pelas propriedades de ionização e de ligação química. Estas propriedades derivam do fato dos não-metais serem altamente eletronegativos, isto é, de ganharem elétrons de outros átomos mais facilmente do que libertam os seus. Ex: C, O, F, P, S, Br, etc.

Características e propriedades dos metais

Os materiais metálicos apresentam propriedades que irão direcionar suas características na aplicação em peças fabricadas. Essas propriedades podem ser físicas ou químicas.

- Propriedade Física: caracteriza-se em poder ser medida ou observada sem que a composição ou integridade da substância respectiva seja afetada. Ex: cor, o ponto de fusão, o ponto de ebulição e a densidade.

- Propriedade Química: é uma propriedade qualificada das substâncias, ou seja, varia de substância para substância, seja ela simples (elemento) ou não (composto). As propriedades químicas alteram a função da substância, pois são propriedades específicas de cada material. Ex: calor de combustão, toxicidade, inflamabilidade.

Neste curso iremos estudar algumas propriedades físicas dos materiais metálicos. Dentre elas destacam-se:

a) Ductilidade: é a propriedade física dos materiais de suportar a deformação plástica, sob a ação de cargas, sem se romper ou fraturar. Ex: ouro, cobre, alumínio. O oposto de dúctil é frágil, quando o material se rompe sem sofrer grande deformação. É a propriedade que apresentam alguns metais e ligas metálicas quando estão sob a ação de uma força, podendo estirar-se sem romper-se, transformando-se num fio. Os metais que apresentam esta propriedade são denominados dúcteis.

b) Maleabilidade: é uma propriedade que junto a ductilidade apresentam os corpos ao serem moldados por deformação. A diferença é que a ductibilidade se refere a formação de filamentos e a maleabilidade permite a formação de delgadas lâminas do material sem que este se rompa. O elemento conhecido mais maleável é o ouro, que se pode malear até dez milésimos de milímetro de espessura. Também apresenta esta característica, em menor escala, o alumínio, tendo-se popularizado o papel de alumínio como envoltório conservante para alimentos.

c) Tenacidade: é a energia mecânica, ou seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura. Tenacidade é uma medida de quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar. Tal energia pode ser calculada através da área num gráfico Tensão - Deformação do material.


d) Elasticidade: é a propriedade que um material tem de se deformar ao ser submetido a ação externa, retornando à sua forma original quando a ação externa é removida.

e) Resistência: é a propriedade mecânica do material em suportar cargas sem que haja sua ruptura ou fratura. Essas cargas entre outras podem ser de: tração, compressão e cisalhamento.

- Resistência à tração: ao submeter um material a cargas de tração, automaticamente ele sofrerá deformações progressivas de extensão ou aumento do comprimento. É regido pela Lei de Hooke, onde o aumento do comprimento do material é sempre proporcional à tensão de tração aplicada.

- Resistência à compressão: ao submeter um material a cargas de compressão, ele sofrerá deformações na sua secção transversão, ou seja, achatando a peça em forma de disco que ocorre ruptura.

- Resistência de cisalhamento: é a propriedade mecânica do material em suportar o esforço resultante de cargas paralelas e opostas aplicadas no corpo.