O Laboratório de Microestruturas e Propriedades Mecânicas (LAMP) da Universidade Federal de Sergipe (UFS) começou a ser construído em 2009. Atualmente o LAMP é integrante do Centro de Desenvolvimento Tecnológico (CDTec).
O LAMP é credenciado pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP n° 0823/2018), o que o habilita a realizar projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PDI) em cooperação com instituições e empresas do setor de óleo e gás. Esse credenciamento atesta a infraestrutura adequada e conformidade às normas da ANP para PDI.
O LAMP é integrado por professores, engenheiros e estudantes de iniciação científica a pós-graduação; e dispõe de infraestrutura e capacidade técnica para atuar em diversas frentes das engenharias.
O que fazemos
- Análises de falhas mecânica, metalúrgicas e de materiais, identificando causas de trincas, desgaste, corrosão e outros mecanismos.
- Ensaios mecânicos diversos, medições dimensionais e estruturais, mecânica da fratura e análises microestruturais e químicas de diferentes materiais.
- Simulações numéricas estruturais e modelagens matemáticas para prever tensões, deformações, temperaturas, comportamento ao longo do tempo sob condições adversas, com o objetivo de contribuir para projeto de componentes e desenvolvimento de materiais especiais.
- Projeto de componentes e usinagem de dispositivos de ensaio, corpos de prova, acessórios e protótipos, bem como seleção de materiais e tratamentos térmicos.
Nosso objetivo é entregar resultados de qualidade, e ao longo das etapas de nossas atividades, contribuirmos para o aprendizado continuado e para a formação de nossos integrantes.
Linhas de atuação
Análise de falhas
A linha de análise de falhas dedica-se à identificação das causas de falhas mecânicas, de materiais e metalúrgicas em componentes e sistemas industriais, aplicando uma metodologia sistemática e multidisciplinar de investigação. Os estudos envolvem a caracterização de fraturas e danos associados a mecanismos como fadiga, sobrecargas, desgastes e deformações plásticas, corrosão, integrando ensaios mecânicos, caracterizações de materiais, análises de microestrutura e simulações por elementos finitos. Essas abordagens permitem identificar concentrações de tensões, defeitos de fabricação ou defeitos metalúrgicos que possam ter contribuído para a falha. O estudo sistemático associa as condições de operação aos resultados obtidos nos testes para identificar a causa raiz das falhas.
O LAMP atua em análise de falhas há mais de 15 anos em colaboração com indústrias, para melhorias de projeto, otimização de processos e aumento da confiabilidade de equipamentos e estruturas.
Corrosão e degradação
Nesta linha de atuação, são conduzidos ensaios eletroquímicos voltados ao estudo e à caracterização de processos de corrosão em diferentes materiais. Esses testes apoiam tanto pesquisas científicas quanto o desenvolvimento de soluções aplicadas, abrangendo desde ensaios em ambientes agressivos até o aperfeiçoamento de superfícies metálicas, como os processos de anodização de ligas de titânio destinadas a aplicações biomédicas.
O LAMP também desenvolve estudos de degradação térmica e química de polímeros e elastômeros, enfatizando a avaliação da integridade estrutural desses materiais quando aplicados em dutos e sistemas de vedação expostos a fluidos de tratamento utilizados na indústria de óleo e gás. Essas análises compreendem caracterizações físicas, químicas, mecânicas e térmicas dos materiais, as quais permitem a compreensão de comportamento em condições extremas e contribuem para o aumento da confiabilidade e segurança dos sistemas industriais.
Ciência de dados e modelagem
A ciência de dados e modelagem, no LAMP, combina estudos a partir de ferramentas de simulação numérica, análise de dados e modelagem matemática para compreender, prever e otimizar o comportamento de materiais e sistemas mecânicos sob diferentes condições de operação.
Através da simulação numérica estrutural, é possível avaliar o desempenho de componentes e estruturas considerando níveis de tensão, deformação e outras condições de serviço, fornecendo informações para o dimensionamento seguro e eficiente de projetos. A simulação por elementos finitos é amplamente aplicada em projetos mecânicos, estudos de processos de fabricação (como deformação plástica severa e soldagem) e análises de falhas, permitindo compreender a resposta dos materiais diante de cargas mecânicas e térmicas complexas.
O laboratório também estuda modelos matemáticos e computacionais dedicados à previsão e análise de fenômenos de degradação de materiais poliméricos e elastoméricos. Esses modelos permitem estimar a vida útil de componentes, expansão termoquímica e perda de propriedades a partir de dados experimentais e de simulações. Essa abordagem é essencial para setores como óleo e gás, biomateriais e engenharia de materiais avançados, em que a confiabilidade a longo prazo é critério de projeto.
De modo adicional, além dos estudos científicos, o grupo também atua no desenvolvimento de ferramentas digitais personalizadas, voltadas à automação da coleta, processamento e integração de dados provenientes da literatura, de testes laboratoriais e de simulações computacionais. Essas aplicações podem ser adaptadas para atender demandas específicas da indústria, incluindo dashboards interativos, sistemas de apoio à decisão, modelos preditivos baseados em aprendizado de máquina e plataformas de gestão de resultados experimentais.
Ensaios mecânicos
Os ensaios mecânicos enfatizam a observação do comportamento de materiais quando submetidos a diferentes condições de carga e ambiente. Esses ensaios são fundamentais para avaliar resistência, ductilidade, tenacidade e durabilidade, permitindo compreender o desempenho dos materiais em aplicações reais.
O LAMP dispõe de infraestrutura diversificada para realizar ensaios de tração, compressão, flexão, impacto Charpy, fadiga e mecânica da fratura, além de ensaios em ambientes corrosivos e de alta temperatura. Também são conduzidos ensaios especiais em condições agressivas, como corrosão sob tensão e trincas induzidas por hidrogênio.
O LAMP atua no projeto e fabricação de autoclaves e reatores personalizados, permitindo a execução de ensaios sob pressão e atmosfera controlada, adaptados às necessidades específicas de pesquisa e qualificação de produtos da indústria.
A combinação de infraestrutura experimental, experiência técnica e capacidade de customização possibilita ao LAMP conduzir estudos e oferecer soluções sob medida para o desenvolvimento e qualificação de materiais em diferentes contextos industriais.
Projeto e fabricação
O LAMP possui infraestrutura para projetar e fabricar dispositivos, acessórios e corpos de prova utilizados em pesquisas. O ambiente de projeto e fabricação integra modelagem computacional, projeto mecânico e manufatura, promovendo o desenvolvimento de protótipos funcionais, dispositivos de ensaios personalizados e componentes otimizados.
O LAMP atua na análise e melhoria de processos de fabricação, explorando estratégias de prototipagem rápida, usinagem CNC e ajustes de parâmetros de conformação e tratamentos térmicos. Também atua em desenvolvimento de produtos, otimização de processos e soluções para diferentes setores industriais.
Projeto e seleção de materiais
Nessa linha de atuação o LAMP dedica-se ao desenvolvimento, caracterização e aplicação de novas ligas metálicas, com ênfase às ligas de titânio. As pesquisas nesta área exploram a proposição e otimização de ligas especiais destinadas a aplicações como em materiais biomédicos, aeronáuticos, entre outros, dando ênfase à melhoria das propriedades mecânicas, químicas e térmicas, bem como à compatibilidade dos materiais e seus ambientes de operação.
Além do desenvolvimento de novos materiais, o LAMP atua em projeto, seleção e análise de materiais junto à indústria, colaborando na avaliação de falhas, proposição de melhorias de projeto e escolha otimizada de ligas e tratamentos térmicos para aumentar a confiabilidade e o desempenho de componentes.
Soldagem
A soldagem no estado sólido tem se tornado um objeto de grande interesse nas pesquisas do LAMP, em especial pelo desenvolvimento que resultou no pedido de patente INPI BR 10 2024 027512 8. A soldagem por fricção, no estado sólido, destaca-se por ser mais sustentável, liberando menos voláteis, mais eficiente, reduzindo o consumo energético e evitando problemas típicos de solidificação, como porosidades e trincas.
As inovações abrangem métodos de soldagem por fricção que possam resolver problemas cuja soldagem por fricção rotativa, fricção e mistura e hydro pillar não conseguem resolver. As inovações são pensadas para diferentes ligas de aço, ligas especiais, não ferrosos, e também outros materiais como polímeros e compósitos. Aplicam-se a formas (perfis) diversas como circular e tubular. Além disso, o laboratório investiga processos de soldagem por indução magnética, explorando parâmetros de controle e desempenho que permitem aprimorar a resistência mecânica, a integridade estrutural e a eficiência energética das uniões.
Tratamento térmico
Tratamentos térmicos constituem uma importante etapa na fabricação de componentes mecânicos. O LAMP atua em planejamento, execução e otimização de tratamentos térmicos, apoiando a indústria local em atividades de manutenção, projeto e otimização de sistemas. A ausência ou inadequação de tratamentos térmicos é frequentemente uma das principais causas de falhas prematuras de componentes. Tais fatos reforçam a importância desta linha de atuação para o desempenho e segurança de equipamentos industriais.
De modo correlato, as pesquisas desenvolvidas na área incluem desde o melhoramento de propriedades mecânicas, como dureza e resistência ao desgaste, até o desenvolvimento de superfícies protetoras.
O LAMP dispõe de infraestrutura para conduzir estudos em projetos de tratamentos térmicos, contribuindo para o fortalecimento científico e tecnológico da indústria local.
Agricultura Familiar
O LAMP possui uma Equipe de Cooperação Estudantil dedicada a desenvolver atividades de PD&I e Extensão envolvendo as pessoas da UFS e a comunidade, para juntar conhecimentos para o desenvolvimento de materiais, máquinas e implementos agrícolas.
Uma forma de reduzir as desigualdades sociais, investir na sustentabilidade e na qualidade de vida das agricultoras e agricultores é através do desenvolvimento tecnológico e transferência de tecnologia para a agricultura familiar (AF). Ações assim visam retribuir à sociedade, através de projetos sinérgicos em que a agricultura subsidia demandas à universidade, e esta devolve soluções que podem então ser assimiladas, produzidas e reproduzidas pelas próprias comunidades e associações.
O estado de Sergipe se caracteriza pela grande proximidade entre a cidade e a roça, e uma parte considerável das alunas e alunos são oriundas da AF. Além disso, o desenvolvimento tecnológico da AF de Sergipe pode ser melhorado. Esses são alguns argumentos que incentivam as nossas ações nesta linha de pesquisa.
Alguns exemplos de projetos em andamento:
- Projeto tratorzinho. Projeto de tratores de pequeno porte e baixo custo que sejam acessíveis para a AF. A ideia é unir esforços para aplicar diretamente os conhecimentos de tecnologia e as demandas da roça para disponibilizar equipamentos viáveis, de baixo custo, simples, e que possam efetivamente melhorar a qualidade de vida das pessoas da roça.
- Desenvolvimento de projeto de máquinas para apicultura: produtividade e qualidade de vida do apicultor sergipano.
- Desenvolvimento de projeto mecânico de sistema hidropônico sustentável para inovação em processos agrícolas e produção de alimentos orgânicos.
- Sistema de descascamento de precisão para macaxeira.
Localização:
Universidade Federal de Sergipe, NUPEG, térreo, Bloco C, Sala 1.
Contato:
Este é um Laboratório credenciado pela ANP
Credenciamento ANP N° 0823/2018