Title

Desenvolvimento de um protótipo para testes acelerados de confiabilidade aplicado à avaliação de materiais de discos poliméricos* Welbert Oliveira Alves1

Development of a prototype for accelerated reliability testing applied to the evaluation of polymeric disc materials

Authorship

DACAL, TITO MAGNO LAVORATO ALVES; CORRÊA, ALAN NILSON DE ANDRADE; WINITSKOWKI, CAROL ALENCAR; SANTOS, DAVID MARCELO DELGADO DOS; BASTISTA, ABERT BRUNO SILVA JESUÍNO; PEREIRA, LEANDRO FAGNER

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CORRÊA, ALAN NILSON DE ANDRADE

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WINITSKOWKI, CAROL ALENCAR

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SANTOS, DAVID MARCELO DELGADO DOS

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BASTISTA, ABERT BRUNO SILVA JESUÍNO

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PEREIRA, LEANDRO FAGNER

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DOI

10.5151/2594-5327-43850

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Abstract

A crescente necessidade de aplicação de materiais poliméricos em componentes submetidos a condições severas de operação de classificação e desagregação exige métodos mais eficientes para avaliação de desempenho e vida útil. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de testes acelerados de confiabilidade, direcionado à avaliação comparativa de diferentes materiais empregados em discos poliméricos. A proposta integra conceitos de engenharia de materiais, engenharia de projeto e simulações computacionais, visando reproduzir de forma controlada e intensificada os principais mecanismos de solicitação e degradação observados em serviço. O protótipo foi concebido a partir de critérios de projeto mecânico aliados a análises por elementos finitos, permitindo a definição adequada de geometrias, níveis de carregamento e condições de ensaio. Os testes acelerados possibilitam a identificação de mecanismos de falha, comportamento ao desgaste e degradação dos materiais, bem como a correlação entre os resultados obtidos em laboratório e o desempenho esperado em condições reais de uso. Os resultados demonstram que a abordagem proposta reduz significativamente o tempo de avaliação de confiabilidade, além de fornecer subsídios técnicos para a seleção e otimização de materiais poliméricos. O trabalho evidencia o potencial dos testes acelerados como ferramenta estratégica no desenvolvimento de produtos mais confiáveis e eficientes, contribuindo para a inovação em métodos de ensaio aplicados à engenharia de materiais.

The growing need for the application of polymeric materials in components subjected to severe operating conditions of classification and disintegration requires more efficient methods for evaluating performance and service life. This work presents the development of a prototype for accelerated reliability tests, aimed at the comparative evaluation of different materials used in polymeric discs. The proposal integrates concepts of materials engineering, design engineering, and computational simulations, aiming to reproduce in a controlled and intensified manner the main stress and degradation mechanisms observed in service. The prototype was conceived from mechanical design criteria combined with finite element analyses, allowing the adequate definition of geometries, loading levels, and test conditions. Accelerated tests enable the identification of failure mechanisms, wear behavior, and material degradation, as well as the correlation between the results obtained in the laboratory and the expected performance under real-world conditions. The results demonstrate that the proposed approach significantly reduces the reliability evaluation time, in addition to providing technical support for the selection and optimization of polymeric materials. This work highlights the potential of accelerated testing as a strategic tool in the development of more reliable and efficient products, contributing to innovation in testing methods applied to materials engineering.

Keywords

Confiabilidade aplicada para ensaios acelerados, Projeto mecânico, simulação, Análise de elementos finitos

Reliability applied to accelerated testing, Mechanical design, Simulation, Finite element analysis