Tipos de discos abrasivos e suas características

Pela facilidade de uso e sua variedade de formatos, o abrasivo flexível tornou-se uma das ferramentas mais versáteis do mercado. Os discos abrasivos podem ser utilizados em centenas de aplicações de lixamento e polimento, desde alta remoção até acabamentos superficiais que requerem rugosidades específicas. Neste artigo mostraremos os principais tipos de discos e suas características.

Classificação dos discos abrasivos

O principio de funcionamento de um disco abrasivo é bem simples: fixado a um eixo na máquina através do uso de pratos de apoio, no caso dos discos de fibra, usa a alta velocidade periférica para obter sua capacidade de desbaste contra a peça de trabalho, ou em sistemas orbitais, realizando um movimiento circular concêntrico que proporciona acabamentos não direcionais, úteis para alguns tipos de processos em etapas posteriores. Seu tamanho reducido oferece uma grande vantagem para acessar qualquer tipo de peça e sua facilidade de uso e troca rápida, conferem a versatilidade que os faz presentes em praticamente toda oficina ou área de trabalho onde se realizam operações de transformação em metais.

- Discos de corte: O disco de corte identifica-se normalmente por sua rigidez e menor espessura, já que aproveita esta reduzida área de contato para concentrar toda a pressão em um ponto específico e exercendo a máxima efetividade ao cortar o material mediante abrasão, isto é, eliminando material, não por cisalhamento. Qualquer material pode ser cortado com um disco adequado.

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Discos rígidos de desbaste: Assim como um disco de corte, estas ferramentas são fabricadas a partir de um aglomerado sólido e resistente que contém grãos abrasivos incrustados em toda a sua estrutura, porém, sua espessura é maior visto que sua tarefa não é cortar, mas sim remover material superficialmente. A rigidez destas ferramentas permite obter tolerâncias de trabalho muito reduzidas e o fato de se usar as bordas do disco possibilita o acesso a cantos, porém, esta mesma estructura sólida e aglomerada, com uma disposição de grãos aleatória, limita sua efetividade de corte e gera um grande atrito durante o lixamento que se transforma em alta carga térmica.

- Discos de fibra: Os discos de fibra são compostos por um costado resistente de fibra vulcanizada, sobre o qual se aplica a camada de grãos abrasivos recobertos parcialmente com resinas, deixando exposta uma grande parte do grão que aumenta notavelmente a capacidade de penetração na peça. A grande diferença para os discos rígidos está é justamente esta única camada superficial de grãos, que atua em toda a parte plana do disco, ao invés de permitir apenas o uso da extremidade. Os discos de fibra devem ser utilizados com um prato de apoio que pode adaptar-se com flexibilidade permitindo assim um melhor acabamento e um uso muito mais suave.

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- Discos lamelares: Desenvolvidos a partir da combinação de um suporte rígido e lamelas sobrepostas de lixa com costado de tecido, os discos lamelares oferecem um comportamento intermediário entre os discos de desbaste rígidos e os discos de fibra com relação à flexibilidade e agressividade, sem a necessidade de uso de um prato de apoio e podem trabalhar com as extremidades em áreas de difícil acesso, ainda que não seja aconselhado fazê-lo já que não se trata de um formato de disco específico para isto. Estes discos se destacan principalmente por sua grande versatilidade de uso.

- Discos de velcro ou autoadesivos: Para máquinas radiais ou orbitais, os discos com sistema de auto-fixação, seja por velcro ou adhesivo, são fabricados a partir de um abrasivo flexível com costado de papel, pano ou filme. Seu sistema de troca é o mais rápido, embora demande sempre um prato de apoio para o uso. Estes discos podem trabalhar de forma totalmente plana, visto que são usados principalmente em processos que requerem um acabamento fino, ou um padrão isotrópico (não direcional) sem marcas ou riscos que comprometam a qualidade superficial da peça.

- Discos de troca rápida: Fabricados normalmente a partir de um abrasivo flexível com costado de pano ou fibra, estes discos tem um tamanho especialmente reduzido (entre 30 e 75 mm de diâmetro) que permite acessar áreas complicadas. Seu encaixe é feito por um pino central que serve para acoplar o disco a um prato de apoio. A vida útil é limitada, já que a superficie útil é muito reduzida, embora a acessibilidade seja sua grande vantagem.

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Seleção do disco adequado

Existem diversas características que devem ser levadas em conta no momento de escolher o disco adequado para cada tarefa. A seguir podemos ver algunas delas:

Aplicação. Com exceção dos discos de corte, que não necessitam de esclarecimento sobre sua função, podemos dividir os tipos de aplicação segundo sua necessidade de desbaste, acabamento e acessibilidade. Na tabela a seguir podemos identificar o grau de eficiência de cada disco segundo estes aspectos, assim como algunas de suas outras características importantes:

	Desbaste	Acabamento	Acessibilidade	Temperatura	Vida útil	Vibração
Disco de desbaste	Adequado	Deficiente	Muitoadequado	Excessiva	Longa	Alta
Disco de fibra	Adequado	Bom	Poucoadequado	Baixa	Longa	Baixa
Disco de lamelar	Adequado	Bom	Muitoadequado	Média	Longa	Baixa
Disco velcro	Inadequado	Muito bom	Poucoadequado	Média	Média	Baixa
Disco de troca rápida	Pouco adequado	Bom	Muitoadequado	Baixa	Curta	Baixa

Tamanho do grão. Também conhecida como “granulometria”, refere-se ao volume de cada um dos grãos abrasivos que compõem a ferramenta; quanto maior for o grão, mais profundo será o risco deixado sobre a peça de trabalho (maior rugosidade) e maior quantidade de material será removido (mais agressividade). Os tamanhos de grãos se classificam mediante uma numeração que, ao contrario do que se pode pensar, é menor quanto maior for o grão, já que esta numeração indica básicamente a malha por polegada quadrada que deve ter o tamanho para se filtrar o grão.
Tipos de grão. Os tipos de grãos abrasivos mais comuns a nivel industrial, deixando de lado os superabrasivos como o Diamante e o CBN, são o Carbureto de Silício, o óxido de Zircônio e o Óxido de Alumínio (Corindón) em sua versão padrão e obtida mediante um processo Sol-Gel (grão cerâmico). Cada um deles conta com diferentes graus de dureza e tenacidade e por isso são mais ou menos adequados para cada tipo de material a ser trabalhado. A seguir repassamos detalhes de cada um deles.

Tipos de grão

Os principais tipos de grãos abrasivos que são utilizados na fabricação de discos são

- Carbureto de Silício: É o mais duro dos abrasivos tradicionais, embora sua estrutura cristalina também confira uma alta fragilidade, o que faz com que seja utilizado somente para lixamento de materiais especialmente duros como pedra, cristal, cerámica ou ligas de dureza muito alta, já que sua baixa tenacidade reduz sua durabilidade. Também é utilizado em acabamentos muito finos, já que sua estrutura cristalina e afiada proporciona alto brilho às superfícies.

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Óxido de alumínio (Coridón): É o mais comum dos abrasivos, já que apresenta alta dureza, ligeiramente menor que o Carbureto de Silício, mas com uma tenacidade notavelmente maior, oferecendo melhores rendimentos na grande maioria das aplicações.

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Zirconia alumina: Este material é na realidade uma combinação de óxido de aluminio e zircônio, que proporciona um corte rápido e uma maior resistencia no trabalho com a maioria dos metais. A estrutura laminada deste grão, confere capacidade de auto-afiação pelo desgaste descontínuo de ambos os componentes, Corindón (mais duro) e Zircônio (mais tenaz), mantendo uma alta taxa de remoção durante toda a vida útil.

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- Grão cerâmico: O Óxido de Alumínio em sua versão processada mediante Sol-Gel é o tipo de grão com melhores resultados em aplicações onde se exige remover grandes quantidades de marterial, visto que mantém a alta dureza original do Corindon, incrementando sua tenacidade ao formar estruturas de micro cristais que, ao se fragmentarem, geram novas arestas de corte.