Materiais adaptativos criam campo da Adaptrônica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/08/2007

Fresas, tornos e máquinas de corte industriais hoje já são tão precisos que as peças feitas nesses equipamentos dificilmente exigem algum acerto manual. Mas, por melhor que se possa considerar sua precisão, qualquer equipamento que funciona acima de uma certa velocidade começa a apresentar vibrações. E vibrações são sinônimo de perda de precisão.

Desbalanceamento

"Os suportes que sustentam as brocas e a ferramentas de desbaste funcionam a velocidades de até 32.000 rotações por minuto. Velocidades como estas resultam em pequenos desbalanceamentos dos suportes rotativos, que são diferentes para cada ferramenta," explica o Dr. Volker Wittstock, do Instituto Fraunhofer, Alemanha.

Para se entender isso, basta lembrar das máquinas de lavar domésticas, que podem "andar" vários centímetros pela área de serviço devido ao peso desigual das roupas em seu interior. Ou das rodas dos carros, que exigem pequenos pesos de chumbo para que atinjam um perfeito balanceamento.

Materiais adaptativos

Agora a equipe do Dr. Wittstock descobriu como controlar essas vibrações indesejáveis nos tornos e fresas de alta precisão utilizados na indústria. A solução foi encontrada nos chamados materiais adaptativos, um composto de sensores e atuadores que podem ser controlados em tempo real.

Para resolver o problema do desbalanceamento dos equipamentos de usinagem, como os tornos e a fresas, os engenheiros construíram um material capaz de se movimentar nas três direções espaciais. Seis atuadores piezoelétricos - que se movimentam pela aplicação de correntes elétricas - fazem com que o material se movimente - na verdade, se distorça completamente - na medida exata para compensar a vibração apresentada.

Adaptrônica

Melhor do que simples pesos e contrapesos, os materiais adaptativos reduzem a vibração de forma ativa. O conceito é tão interessante e de aplicação tão ampla que os cientistas já falam do campo da "adaptrônica" - a adaptação por meio da eletrônica - a ciência dos materiais capazes de registrar alterações em seu ambiente e reagir autonomamente a essas variações.

Primeiro veio a mecatrônica, que marcou a convergência dos sistemas mecânicos com os sistemas eletrônicos. A adaptrônica vai um passo além, integrando sensores e atuadores em um único material - um "material inteligente". Os setores que mais deverão se beneficiar com o advento da adaptrônica são justamente a fabricação de equipamentos industriais de precisão e a indústria automobilística.