Principais materiais em projetos mecatrônicos



Metais

Ferrosos

- Aço carbono = Mais utilizado dentre os metais ferrosos por ser consideravelmente mais barato, consiste na junção de ferro com carbono, podendo ter no máximo até 2,0% de C em sua composição e pouca quantidade de outros metais. Apresenta características de dureza, resiliência e tenacidade variadas de acordo com seu teor de carbono, mas em geral sempre é bom condutor de eletricidade e calor.

- Aço liga = Combinação de ferro com outros elementos de liga e carbono, utilizado em situações mais específicas. Apresenta propriedades variadas, como resistência à tração e à corrosão, de acordo com o material-liga utilizado. Os principais materiais-liga são: níquel (Ni), manganês (Mn), cromo (Cr), molibdênio (Mo), vanádio (V), tungstênio (W), cobalto (Co) e silício (Si).

- Ferro fundido = Aço com teor de carbono maior que 2,0% e menor que 4,5%. Utilizados em casos muito específicos quando uma dureza elevadíssima é necessária. Existem quatro tipos distintos: ferro fundido cinzento, ferro fundido branco, ferro fundido maleável e ferro fundido nodular.

Não ferrosos

- Cobre = Muito utilizado na área elétrica/eletrônica para produção de fios por apresentar uma ótima condutibilidade elétrica, ductilidade e por não ser magnético.

- Alumínio = Material leve, não magnético, dúctil, maleável, com alta usinabilidade e boa resistência à corrosão, porém de baixa resistência mecânica ( que pode ser aumentada com adição de elementos). Usado em situações onde é necessário maior leveza e/ou há exposição a elementos corrosivos.

- Titânio = Pode ser considerado o melhor material metálico, apresentando boa dureza, elevada resistência mecânica, alta resistência à corrosão e baixa densidade (leve). No entanto tem custo elevado, apenas sendo utilizado em projetos onde todas essas características são muito necessitadas.


- Magnésio = Muito leve e capaz de aumentar a resistência mecânica se usado como liga, por exemplo, com o alumínio. Pouco utilizado em sua forma "pura".

- Níquel = Material maleável e magnético com boa resistência à corrosão e à oxidação. Pode ser usado como elemento liga de aços, além de ter suas próprias ligas com outros elementos. Utilizado na indústria química, naval, petrolífera e outras.

- Bronze = Consiste em uma liga entre o cobre e o estanho, também podendo ter adição de outros metais. Apresenta boa resistência mecânica, ductilidade e dureza, características sujeitas a variações de acordo com a porcentagem de estanho. Usado em áreas variadas ( fabricação de elementos de fixação e transmissão, automobilística, etc.).

-Latão = Liga formado por cobre e zinco com a adição de outros metais.  Apresenta boa ductilidade, maleabilidade e condutibilidade elétrica e de calor, com essas propriedades relacionadas a porcentagem de zinco presente. Utilizado em diversas áreas industriais ( fabricação de elementos de fixação, automobilística, engenharia civil, etc.).


Não metálicos

Materiais que em sua composição não prevalecem os elementos metálicos, existindo um grande número de tipos com variadas propriedades.

Plástico = Polímero (material formado por macromoléculas compostas pela repetição de moléculas menores) sintéticos. São classificados em termoplásticos (apresentam grande versatilidade quanto a sua utilização por ser  reciclados facilmente) e termofixos (constituídos de cadeias ramificadas, com boa resistência mecânica).

Borracha = Polímeros que podem ser obtidos naturalmente, através do látex, ou sinteticamente, pela polimerização de determinado material (à exemplo, o acetileno). Podem apresentar diversificadas propriedades como alta elasticidade, resistência a tração e resistência ao calor.

Madeira = Material obtido naturalmente, sendo leve e resistente.




Compósitos


Compostos formados pela junção de dois ou mais tipos de materiais (metálicos e não metálicos) com características distintas.

Kevlar = Material com excelentes propriedades mecânicas, com baixa densidade e maior resistência à choques e ao calor.

Fibra de carbono = Apresenta ótimas propriedades termo-mecânicas com baixa massa específica, podendo ser utilizado em componentes estruturais relacionados a altas temperaturas.

Fibra de vidro = Material leve e isolante, com alta resistência à tração, flexão e impacto. Utilizado em circuitos impressos.