Em um trocador de calor de tubo duplo, o engenheiro instalou sensores de temperatura (termopar tipo K) e pressão (transdutor piezoresistivo) conectados a um sistema de aquisição de dados com PID digital. Após algumas horas de operação, o sistema apresentou oscilações térmicas e perda de precisão de leitura. A análise revelou o seguinte:

• Ruído elétrico no sinal do termopar. • Atraso de resposta do sensor de pressão. • Controlador com ganho proporcional excessivo.

Qual é a ação corretiva mais completa e tecnicamente adequada nesse caso?

Um ventilador de laboratório, modelado como sistema massa–mola–amortecedor, vibra com amplitude elevada quando a rotação atinge 1200 rpm. A frequência natural do sistema é 20 Hz e o amortecimento é de 5%. Sabendo que f = 1200/60 = 20 Hz, o sistema está em:

Em um sistema pneumático de montagem de componentes eletrônicos, os cilindros começaram a apresentar variações de velocidade e desgaste prematuro nos retentores. A análise indicou acúmulo de umidade e partículas sólidas na linha de ar comprimido. A medida corretiva mais eficaz é a:

Uma linha de montagem utiliza um redutor com engrenagens helicoidais para reduzir a rotação de 1800 rpm para 300 rpm. Durante a manutenção, o inspetor observa desgaste irregular nos flancos dos dentes e aumento do ruído em operação. A análise revelou desalinhamento dos eixos e falta de lubrificação adequada. Assinale a alternativa que melhor descreve os efeitos desse problema e a ação corretiva recomendada.

Em uma indústria de papel e celulose, um ventilador centrífugo começou a apresentar ruído excessivo e vibração perceptível ao tato. Um sensor acelerômetro instalado no mancal registrou uma frequência dominante coincidente com a rotação do eixo. Após análise espectral, o engenheiro de manutenção concluiu que a vibração era causada por desbalanceamento. Para avaliar a gravidade, ele utilizou um tacômetro óptico e comparou a amplitude de vibração com os padrões ISO 10816. Assinale a alternativa que melhor descreve a natureza e o comportamento físico do fenômeno observado.

Em uma linha automatizada de produção de pistões de alumínio, o aumento da taxa de produção levou à adoção de usinagem em alta velocidade (HSM – High Speed Machining). Após algumas horas de operação, o controle de qualidade detectou superfícies com microfissuras e bordas fundidas. O operador relatou temperatura excessiva na zona de corte e cavacos longos aderindo à ferramenta. O supervisor, então, interrompeu o processo e convocou o engenheiro de manufatura. Considerando o problema descrito, qual ação técnica imediata deve ser implementada para corrigir a falha sem comprometer a produtividade?

Durante a inspeção periódica de válvulas de contenção instaladas em dutos de transporte de gás natural na Patagônia, observou-se que diversas unidades haviam falhado subitamente após pequenos impactos mecânicos. Os ensaios de tração realizados em laboratório mostraram comportamento aparentemente normal à temperatura ambiente. O engenheiro suspeitou de fragilidade a frio e decidiu investigar a energia absorvida antes da fratura a diferentes temperaturas. Considerando o caso, o ensaio mais apropriado e a propriedade avaliada são, respectivamente:

Uma indústria fabrica eixos de transmissão em aço médio-carbono (SAE 1045) para um equipamento que sofre choques mecânicos e cargas cíclicas de torção. O processo atual é:

1. Aquecimento a cerca de 850 °C (região austenítica). 2. Resfriamento brusco em água. 3. Peça enviada diretamente para usinagem final, sem revenimento.
Após alguns lotes, começaram a surgir:
• Trincas finas superficiais radiais.
• Distorção geométrica (empeno).
• Reclamações de fratura frágil prematura em serviço, especialmente quando o eixo recebe impacto durante o acoplamento.

O engenheiro é chamado e faz duas recomendações imediatas:
• Substituir o meio de resfriamento de “água” para “óleo” (resfriamento menos severo, mas ainda suficientemente rápido para formação de martensita em 1045).
• Introduzir obrigatoriamente uma etapa de revenimento logo após a têmpera.

Com base nesse cenário industrial, assinale a alternativa que melhor explica, de forma coerente com o ponto de vista metalúrgico, por que essas duas mudanças reduzem a incidência de falhas.

Em uma planta petroquímica, um eixo de compressor centrífugo operava continuamente a 520 °C e 12 000 rpm. Após 6 meses, verificou-se fissuração térmica nas superfícies de contato, com propagação intergranular e perda de dureza superficial. O engenheiro responsável analisou a falha e concluiu que o material original — um aço SAE 4140 temperado e revenido — não possuía estabilidade estrutural adequada para o regime térmico imposto. Visando à substituição do eixo, o novo projeto deveria garantir resistência à fluência, estabilidade microestrutural e resistência à oxidação em alta temperatura. Qual material é mais apropriado para atender simultaneamente a essas exigências?

Durante a fabricação de um eixo de turbina exposto a altas rotações, o engenheiro percebeu falhas prematuras por fadiga térmica. O eixo operava a 550 °C e sofria variações cíclicas de carga devido a paradas e partidas do sistema. Diante desse cenário, qual seria o material mais apropriado para aumentar a vida útil do eixo sem comprometer sua resistência mecânica?