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A Escolha de Materiais para a Estrutura do nosso AUV - Parte 1

Atualizado: Jun 25

Para criar o projeto do AUV é de extrema importância a escolha dos materiais corretos, pois os mesmos interferem não só na funcionalidade do robô, como também na pontuação da equipe na RoboSub, a competição que participamos. Por exemplo, cada material escolhido traz um peso para a estrutura do AUV e, quanto menor o peso, não só há uma pontuação maior atribuída, como também facilita o transporte do robô.


Na imagem abaixo é possível ver como o peso do AUV pode acarretar na pontuação final da equipe, ficando clara a importância de uma análise cuidadosa dos diferentes materiais disponíveis para construção da estrutura do robô.


Tabela de pontos relacionados a peso na RoboSub.

Uma escolha correta dos materiais também garante a estanqueidade, o que deixa a nossa parte eletrônica segura. No quesito funcionalidade, o material certo proporciona um melhor aproveitamento das imagens captadas pelas câmeras, permitindo a realização das provas da RoboSub.


O artigo será divido em duas partes, dada a extensão do conteúdo; na parte 1 falamos um pouco sobre acrílico e alumínio.


Acrílico:


O nosso atual robô possui hulls de acrílico. O main hull é onde colocamos a eletrônica, as câmeras e a tampa com os conectores; além do anexo da bateria, que é menor que o main hull, porém igualmente importante. Por isso, é de extrema importância garantir a estanqueidade dessas partes, pois qualquer água que alcance o interior dos hulls pode comprometer a integridade da eletrônica.


O acrílico foi escolhido pela sua alta taxa de transparência (aproximadamente 93%), o que possibilita que as câmeras sejam capazes de capturar imagens que serão reconhecidas pelo software do robô. Além disso, é um material resistente a esforços distribuídos, como é o caso quando está embaixo d’água.


Em contraposição aos benefícios, o acrílico tende a quebrar a partir do momento em que haja uma trinca em sua superfície. Mesmo levando esse fato em consideração, o material é interessante para a equipe, já que não arranha com frequência, então o esforço necessário para haver uma trinca e, por consequência, quebra, teria que ser enorme, um exemplo seria cortar o acrílico com a ferramenta errada.


Main Hull de acrílico, com a eletrônica em seu interior e a tampa com os conectores.

Alumínio:


Utilizamos o alumínio naval nas hastes que seguram o Main Hull, na tampa móvel onde se localizam os conectores, e no frame do AUV com as hastes que são feitas do mesmo metal. Chama-se de alumínio naval o tipo de chapa de alumínio usada em projetos da indústria naval.


As singularidades do alumínio são ótimas e fazem com que o metal seja bastante utilizado na indústria. Dessa maneira, se tornou um dos metais mais procurados para diversos projetos de Engenharia e outros serviços. O alumínio possui uma performance e características mais elevadas na grande gama do seu uso, trazendo consigo uma enorme aplicabilidade em relação a outros metais.


Alguns dos diferenciais do alumínio são: durabilidade, oferecendo resistência ao AUV; leveza; é resistente à corrosão, importante aspecto analisado, já que entra frequentemente em contato com a água; flexibilidade; beleza; possibilidade de ser reciclado e reaproveitado; além de resistência, e embora seja muito maleável, podemos ver alumínio em muitos transportes de trilhos, aviões e embarcações devido ao seu potencial de resistência a tração.


BRHue montado com a estrutura de alumínio.

Em qualquer projeto que a equipe trabalhe, são feitas 3 perguntas importantes: O que é o projeto em si? Quais as características que esse projeto precisa ter? Quais elementos/materiais serão utilizados para obter tais características, benefícios e eficiência?


Dessa forma, o estudo da ciência dos materiais é importantíssimo em qualquer projeto. Desde a antiguidade, os materiais e as substâncias marcam eras, pois cada descoberta é uma inovação com novas possibilidades de aplicação, o que atraiu o desenvolvimento da Humanidade. A partir desse estudo, a equipe pôde selecionar os materiais mais eficientes para o projeto e construção do nosso AUV, e poderá realizar boas escolhas para projetos futuros.

Escrito por Mariana Jappour e Douglas Ramos.