Fusível de fadiga consegue detectar fissuras em metais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/08/2006

Quando você deseja proteger uma rede elétrica, simplesmente coloca um fusível e pronto: ao invés de correr o risco de perder equipamentos caros, o maior prejuízo fica limitado aos poucos centavos gastos na compra do fusível.

Problemas com fadigas metálicas são semelhantes e podem dar tanto prejuízo quanto os picos de tensão. Repetidos ciclos de carga e descarga sobre peças metálicas geram microfissuras que, com o tempo, podem vir a fazer com que o material se parta. O problema é que o material pode ser desde o eixo de veículo até a estrutura metálica de uma ponte.

Agora, cientistas da empresa emergente Matech estão lançando o fusível de fadiga, destinado justamente a prever quando uma estrutura metálica está sofrendo de fadiga, perdendo suas propriedades de suportar cargas, mas bem antes que a estrutura venha a se romper de fato.

Até hoje, a única forma de se lidar com o problema da fadiga era o superdimensionamento das estruturas metálicas, limitando o stress em áreas críticas para um nível bem abaixo do limite de resistência do material. O grande inconveniente desse método é o aumento desnecessário no custo de material utilizado na construção ou na fabricação da peça.

O fusível de fadiga oferece uma solução mais barata e mais eficiente para o problema. O fusível é afixado sobre a estrutura a ser monitorada, indicando o acúmulo de fadiga que ocorre em cada elemento específico da estrutura, em tempo real.

Trata-se de uma pequena peça de metal, similar ao material que está sendo monitorado, com uma série de tiras metálicas paralelas, conectadas a uma base comum. Cada tira tem um padrão geométrico distinto, chamado entalhe, tornando a durabilidade do fusível, em termos de fadiga, totalmente previsível e finita. Quando atinge seu limite de fadiga, o fusível quebra.

Conectando-se mecanicamente o fusível a diferentes áreas da peça estrutural, ele sofre a mesma fadiga histórica - os mesmos ciclos de tensão - que a peça. Assim, a quebra de um fusível indica o aumento de fadiga naquela peça além de um limite aceitável.

Segundo os cientistas, o fusível de fadiga consegue detectar fissuras de apenas 0,0004 polegadas, em materiais como aço, alumínio, ligas de titânio e vários outros metais.

Além de peças metálicas utilizadas em pontes, os fusíveis de fadiga já estão sendo testados para monitorar peças estruturais em aviões e helicópteros.