O módulo importa. Estruturas rígidas. Controle da flecha.
Seleção de material por rigidez: a rigidez é o módulo vezes o momento de inércia. Módulo alto permite estruturas rígidas mais esbeltas.
Seleção de material por rigidez
São coisas diferentes. O módulo é rigidez, isto é, flecha. A resistência é a carga de ruptura. Um material rígido não precisa ser o mais resistente.
Princípios principais.
O mais alto dos comuns
O aço-carbono tem o maior módulo entre os metais comuns. Em muitos projetos é o mais rígido por unidade de massa.
Leve, menos rígido
35 % do módulo do aço. São precisas seções maiores para igualar a rigidez.
Módulo intermediário
55 % do módulo do aço. Às vezes rende mais rigidez por unidade de massa que o alumínio.
Leve e de módulo baixo
É o metal mais leve, mas de módulo baixo. Obriga a seções volumosas.
E de 70 a 700 GPa
A rigidez do compósito varia enormemente conforme a direção da fibra. O carbono unidirecional é extremamente rígido.
E de 1 a 12 GPa
Os plásticos são de 50 a 200 vezes menos rígidos que o aço. Exigem seções maiores.
E de 8 a 15 GPa
A fibra de vidro multiplica por 3 a 5 o módulo do plástico. Melhor que o material sem carga.
E de 200 a 500 GPa
As cerâmicas são rigidíssimas, porém frágeis. Para aplicações especializadas.
E de 20 a 30 GPa
Material de construção. Outro campo de aplicação.
Perguntas frequentes
São coisas diferentes. O módulo é rigidez, isto é, flecha. A resistência é a carga de ruptura. Um material rígido não precisa ser o mais resistente.
O módulo específico é E/ρ. Alumínio e aço andam próximos; o compósito de fibra de carbono fica bem acima.
Em balanço, δ = FL³ / (3EI). A rigidez depende de E, que é o material, e de I, que é a geometria e vai com o cubo da dimensão.
Muitas vezes sim. Dobrar a dimensão da seção multiplica a rigidez por oito. A viga I alcança muita rigidez com menos material.
Aeronáutica, competição, bicicletas de alto desempenho. Custa caro, mas em rigidez por unidade de massa não tem rival.
No diagrama de Ashby traça-se E contra ρ. Na rigidez por unidade de massa, a fronteira de Pareto é ocupada pelos compósitos e por alguns metais.
Obter um orçamento instantâneo
Envie seu CAD: respondemos com preços detalhados, prazo e retorno de DFM em 4 horas úteis.
Falar com um engenheiro
Fale com nossa equipe direto pelo WhatsApp. A maioria das mensagens é respondida em 12 minutos no horário comercial.
Conheça todos os serviços
Usinagem CNC, impressão 3D, moldagem por injeção, chapa metálica, fundição e acabamento: um único sistema de qualidade, um único parceiro.
Continuar lendo
Orçamento
Receba um orçamento gratuito de usinagem CNC, impressão 3D e moldagem por injeção da PifyC. Envie o CAD por WhatsApp ou e-mail — orç…
Leia mais →UsinagemMáquina CNC
Usinagem CNC certificada ISO 9001 em Wuxi, China. Fresamento de 3, 4 e 5 eixos, torneamento suíço, mais de 40 materiais, ±0,01 mm…
Leia mais →Manufatura aditivaServiço de impressão 3D
Impressão 3D de grau industrial a partir de Wuxi, Jiangsu, China: SLA, SLS, MJF e DMLS em metal. Protótipos funcionais e…
Leia mais →Moldagem e fundiçãoMoldagem por injeção
Moldagem por injeção de plástico a partir da China: ferramental rápido em alumínio em 14 dias para 500–10.000 peças, produção P20/H13…
Leia mais →Chapa metálica e fabricaçãoChapa metálica
Fabricação de precisão em chapa metálica a partir de Wuxi: corte a laser de fibra de 4 kW, dobra em prensa Amada (±0,1 mm), TIG/…
Leia mais →Acabamento e tratamentoServiços de acabamento
Acabamento superficial completo interno: anodização tipo II/III, pintura a pó, eletrodeposição, passivação, jateamento com microesfer…
Leia mais →PifyCMateriais
Os mais de 50 materiais de grau de produção da PifyC: alumínio, aço inoxidável, titânio, latão, cobre e plásticos de engenhari…
Leia mais →Seleção e propriedadesSeleção de material para corrosão
Seleção de materiais para resistência à corrosão: graus de aço inoxidável, duplex, Monel, Inconel, Hastelloy, titânio…
Leia mais →Envie um arquivo CAD. Receba um orçamento revisado pela engenharia.
Sem quantidade mínima, retorno de DFM gratuito de um engenheiro de manufatura sênior e, mediante solicitação, um acordo de confidencialidade assinado antes da análise dos arquivos.