Seleção de materiais para quadros de bicicleta: um estudo comparativo entre ligas de titânio e ligas de alumínio

Abstract

Selecionar materiais é tarefa essencial para as atividades de engenharia. O uso de ferramentas, equipamentos de proteção ou meios de se locomover são melhorados a partir do material mais adequado de acordo com cada aplicação. O presente trabalho aborda a seleção de materiais, comparando as ligas metálicas AA 6061-T6, AA 7005-T6, Ti-3Al-2.5V e Ti-6Al-4V para escolher o material a ser utilizado em um quadro de bicicleta, de modo que tal componente resista aos esforços ao qual é submetido sem falhar mecanicamente. Para isso são vistos dois autores importantes, Ashby e Farag, que contribuíram com os critérios de seleção por índice de mérito ou índice de material de engenharia e pela matriz de seleção. O trabalho traz ainda algumas das principais normas ligadas aos testes de segurança do quadro de bicicleta, bem como algumas opções de ensaios não destrutivos. São abordadas algumas propriedades dos materiais, tais como: módulo de elasticidade, tensão limite de escoamento, tenacidade à fratura, densidade e preço. E, a fim de testar as ligas metálicas candidatas para a seleção de materiais, o trabalho utiliza a simulação computacional para achar as tensões de Von Mises que os materiais serão submetidos e os fatores de segurança necessários para a sua utilização no projeto mecânico. É também mencionada a importância e o incentivo do ensino da disciplina de seleção de materiais na grade curricular de engenharia de materiais.