Caracterização por microscopia eletrônica de varredura e de força atômica de produtos da indústria do alumínio para fins de redução da rejeição e aumento da produtividade

Abstract

Este trabalho estudou chapas e folhas de alumínio oriundos da indústria do alumínio a fim de diminuir rejeição de produtos e aumentar a produtividade. Para tanto, primeiramente realizou-se um estudo detalhado dos motivos que causam rompimentos na etapa final de laminação de folha fina de alumínio, espessura menor que 7 μm. Nesta fase o produto já conta com alto valor agregado e este é um dos principais motivos de rejeição e perda de produtividade, na indústria sede deste trabalho. Através das microscopias óptica e eletrônica de varredura, foi possível identificar a origem dos defeitos de mais de 90% das quebras. Criou-se um banco de dados dos materiais que entram em contato com o alumínio líquido e no estado sólido nas diversas etapas que compreendem o processo de laminação de folhas finas a fim de facilitar as análises, bem como, estabeleceu-se metodologia de análise que minimiza aspectos subjetivos ligados à interpretação dos resultados. Foram coletadas e analisadas 973 amostras que sofreram rompimento no laminador acabador no ano de 2008 e selecionados e estudados 13 materiais do processo considerados críticos, uma vez que entram em contato direto com o alumínio. Os resultados evidenciam com bastante clareza os motivos de quebras, sejam eles devido a inclusões endógenas ou exógenas, permitindo, portanto, que recursos materiais, tempo e energia sejam otimizados na busca pela minimização das ocorrências de quebras. Outro motivo que gera sucata, para as indústrias de metais, refere-se à rejeição decorrente dos ensaios de propriedades mecânicas. Esta pesquisa explora a espectroscopia de força atômica, técnica oriunda da nanotecnologia, para obtenção de informações sobre propriedades mecânicas. Foi possível encontrar uma estreita relação entre dados da linha espectral e as propriedades mecânicas das amostras de ligas de alumínio analisadas. Amostras de alumínio, ligas 8011 e 3105, laminadas a frio e submetidas a distintos tratamentos térmicos tiveram suas microestruturas caracterizadas através de microscopia óptica, eletrônica de varredura e de força atômica. As composições químicas foram obtidas através de espectroscopia de emissão