Analises químicas a metais e ligas metálicas

A determinação exata da composição química de materiais metálicos é indispensável para garantir a qualidade, rastreabilidade e conformidade técnica na indústria moderna. No LABMAT – Laboratório de Materiais / ISQ, realizamos análises químicas completas a aços carbono, aços ligados, inoxidáveis, ferros fundidos e ligas diversas, utilizando tecnologia analítica avançada tanto nas nossas instalações como diretamente nas instalações do cliente.

Importância do serviço de análises químicas a metais e ligas metálicas

A avaliação da qualidade do material através da sua assinatura química é o primeiro passo para prevenir a utilização de componentes inadequados ou fora de especificação em estruturas e equipamentos industriais. Realizar análises químicas estruturadas ao longo do ciclo produtivo, desde a receção da matéria-prima até à avaliação de sucatas metálicas, protege as empresas contra falhas mecânicas prematuras. Este controlo analítico confere segurança e confiabilidade aos projetos industriais, assegurando que cada liga metálica cumpre com exatidão as propriedades mecânicas e químicas requeridas pelo seu ambiente de aplicação.

Processo de análises químicas a metais e ligas metálicas

A determinação da composição química de materiais realiza-se com base nas seguintes técnicas e etapas estruturadas:

• Etapa 1: Espectrometria de Emissão Ótica (OES / EEO): Utilizada em fases cruciais como receção de materiais e controlo de qualidade final. O laboratório dispõe de um espectrómetro de alta precisão em laboratório e de um equipamento portátil para análises diretas nas instalações do cliente.
• Etapa 2: Fluorescência de Raios-X (XRF / FRX / PMI): Executada com equipamentos portáteis e leves para analisar materiais de forma expedita (elementos entre o titânio e o tungsténio). É uma técnica não destrutiva, ideal para separação de sucatas e componentes em serviço, também conhecida na indústria como Positive Material Identification (PMI).
• Etapa 3: Absorção de Infravermelhos e Condutividade Térmica: Destinada à determinação ultra-rápida e precisa dos teores de carbono (C) e enxofre (S) em metais e cerâmicos, assim como de oxigénio (O), hidrogénio (H) e azoto (N) em matrizes metálicas, aplicável a amostras sólidas, limalhas ou pós.
• Etapa 4: Microanálise por Dispersão de Energias (EDS): Realizada através de um sistema EDS acoplado ao Microscópio Eletrónico de Varrimento (SEM) para obter a composição química localizada e detalhada em peças de tamanho reduzido ou revestimentos superficiais.
• Etapa 5: Validação e Emissão de Relatório: Análise crítica dos dados obtidos face às normas internacionais, resultando num relatório técnico acreditado que valida a conformidade ou identifica as causas de não conformidade do material.

Como é que o ISQ pode ajudar?

O ISQ disponibiliza uma infraestrutura laboratorial completa e móvel para responder com total flexibilidade a todas as solicitações do mercado:

• Disponibilização de cinco técnicas analíticas complementares num único prestador, eliminando a necessidade de recorrer a múltiplos laboratórios.
• Capacidade de atuação flexível: ensaios realizados tanto em laboratório de alta precisão como nas instalações do cliente.
• Acreditação IPAC desde 1994 (L0070), garantindo relatórios com validade técnica reconhecida ao abrigo da norma EN ISO/IEC 17025.
• Vasta experiência na identificação de materiais desconhecidos, triagem de sucatas e consultoria em engenharia de materiais.
• Análises especializadas a amostras de dimensões reduzidas ou pós (como componentes cirúrgicos e próteses em ligas de titânio).
• Apoio técnico integrado na análise de falhas em componentes metálicos e na homologação de novos produtos.

Que benefícios ou resultados práticos os clientes obtêm com este serviço?

A realização destas análises laboratoriais avançadas traduz-se em vantagens competitivas e operacionais claras para a sua empresa:

• Verificação e avaliação da conformidade da composição química do material: Esta análise fornece informações precisas sobre a composição dos materiais, garantindo a qualidade, a conformidade com normas regulamentares e segurança em diversas aplicações industriais.
• Controlo de qualidade em todas as fases do ciclo produtivo: A espectrometria de emissão ótica e a fluorescência de raios-X permitem a verificação da composição química de materiais metálicos, tanto na receção como na análise de falhas em peças, infraestruturas metálicas e/ou de equipamentos. Adicionalmente, possibilitam a rastreabilidade dos materiais utilizados ao longo de todo o processo produtivo.
• Flexibilidade laboratorial e em campo: A disponibilidade de espectrómetro portátil (EEO) e equipamento FRX portátil permite realizar análises diretamente nas instalações do cliente, sem necessidade de deslocação ou remoção de amostras de equipamentos que se encontram em serviço, reduzindo tempos de resposta e custos logísticos.
• Identificação de materiais desconhecidos ou sucatas: A espectrometria de emissão ótica e a fluorescência de raios-X permitem a análise de aços carbono e de baixa liga, aços ligados e inoxidáveis, ferros fundidos, ligas de cobre, alumínio, entre outros, sendo amplamente utilizada na identificação e separação de matéria-prima de sucatas.
• Análises a amostras de pequenas dimensões ou de pós: A absorção de infravermelhos e a condutividade térmica permitem a determinação dos teores de carbono (C), enxofre (S), oxigénio (O), hidrogénio (H) e azoto (N) em amostras de pequenas dimensões ou em pós, sendo necessárias apenas algumas gramas do material. Estas técnicas são amplamente utilizadas na análise de componentes cirúrgicos e de próteses em ligas de titânio.

Normas, leis e obrigações regulamentares associadas ao serviço

Os equipamentos de fluorescência de raios-X utilizados para a análise rápida de ligas (PMI) são geradores de radiações ionizantes, estando, por isso, estritamente abrangidos pelo regime jurídico da proteção radiológica estabelecido pelo Decreto-Lei n.º 108/2018. O não cumprimento das regras de operação ou a ausência de licenciamento adequado destes equipamentos constitui uma infração grave sujeita a coimas pesadas pelas autoridades competentes e à suspensão imediata da atividade técnica. Neste âmbito, o ISQ cumpre escrupulosamente a lei, sendo titular de registos de prática válidos emitidos pela APA – Agência Portuguesa do Ambiente para a operação segura de geradores de radiações ionizantes (registos n.º REG-22/23 e n.º REG 23/23), assegurando total conformidade legal nas instalações dos clientes.