Selecione um material para construção do rotor de uma bomba para dragagem que deverá operar nas seguintes condições: Temperatura máxima de trabalho
; fluido muito abrasivo; pH das substâncias em contato 5,0 a 8,5; operação 16 h por dia; peso do equipamento não é uma limitação; serão fabricadas 1000 unidades. Justifique suas escolhas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício está pedindo para escolher um material para construir o rotor de uma bomba usada em dragagem, considerando várias condições específicas. Vamos usar conceitos de Ciência dos Materiais para escolher o melhor material que resista à temperatura, abrasividade, variação de pH e que seja viável para fabricar 1000 unidades. Precisamos pensar em propriedades como resistência à corrosão, dureza e facilidade de fabricação.
Passo 2
Primeiro, vamos considerar a temperatura máxima de trabalho de 100°C. Não é uma temperatura muito alta, então a maioria dos metais comuns pode suportar essa condição sem problemas. Materiais como aço inoxidável, ligas de ferro ou até certos tipos de alumínio podem ser adequados aqui.
Passo 3
Agora, o fluido é muito abrasivo. Isso significa que o material escolhido precisa ter alta resistência ao desgaste. Metais duros, como alguns tipos de aços inoxidáveis ou ligas reforçadas, seriam uma boa escolha porque eles resistem melhor ao atrito e à abrasão.
Passo 4
O pH das substâncias em contato varia de 5,0 a 8,5, o que é considerado um ambiente levemente ácido a levemente básico. Precisamos de um material que resista à corrosão nesse intervalo de pH. O aço inoxidável, especialmente o tipo 316, é conhecido por sua excelente resistência à corrosão em ambientes com variações de pH.
Passo 5
A operação de 16 horas por dia indica que o rotor terá um uso intenso. Portanto, o material deve ser não apenas resistente ao desgaste e à corrosão, mas também ter boa durabilidade mecânica para evitar falhas durante o uso prolongado. Aços de alta resistência ou ligas específicas podem atender bem a essa demanda.
Passo 6
Como o peso do equipamento não é uma limitação, podemos focar mais na resistência e durabilidade sem nos preocupar com a leveza do material. Isso abre mais opções, como ligas metálicas mais robustas que são mais pesadas, mas extremamente duráveis.
Passo 7
Por fim, considerando que serão fabricadas 1000 unidades, é importante escolher um material que seja economicamente viável para produção em massa. Materiais como o aço inoxidável 316 são amplamente usados na indústria, o que facilita a fabricação em grande escala e mantém os custos controlados.
Resposta
Com base nas condições apresentadas, o material ideal para o rotor da bomba de dragagem é o aço inoxidável 316. Este aço oferece excelente resistência à corrosão em ambientes com pH entre 5,0 e 8,5, alta resistência ao desgaste devido à abrasividade do fluido, suporta bem a temperatura máxima de 100°C, e é adequado para produção em larga escala, garantindo durabilidade e desempenho durante as 16 horas de operação diária.