Defeitos nas placas, multiplicam-se quando se tenta removê-las?
15/12/2021

Defeitos nas placas, multiplicam-se quando se tenta removê-las?

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É muito comum que esta questão surja quando, após ter lixado uma superfície metálica com defeitos, se observa que alguns produtos deixam marcas ou defeitos superiores a outros, tais como fissuras ou poros, que não se deixam remover e aumentar.

A rigor, isto não significa que os defeitos presentes na chapa metálica sejam multiplicados, mas que a lixagem não é satisfatória porque o abrasivo seleccionado não é adequado.

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Que defeitos podem ocorrer quando se tenta remover arranhões, marcas ou poros?

  • Marcas profundas ou fendas causadas pela própria ferramenta: este é particularmente o caso dos discos de rectificação rígidos; se o ângulo for demasiado grande ou a força demasiado grande, isto pode causar subcortes ou concavidades nas peças de trabalho, que podem ser difíceis de corrigir mais tarde.
  • Descoloração térmica: metais com baixa condutividade térmica, tais como os aços inoxidáveis, são muito sensíveis à entrada de calor. Se forem lixados com produtos inadequados ou incorrectamente, insistindo demasiado na mesma área, podem aparecer descolorações indesejadas, que, para além de considerações estéticas, significam uma alteração das propriedades metalográficas na área afectada.
  • Aspecto dos poros inferiores: qualquer parte obtida por um processo de fundição anterior é susceptível aos poros, especialmente nas proximidades da sua superfície. São bolhas de ar que não foram removidas durante o processo, e podem depois tornar-se fontes de concentração de stress ao longo da vida das peças. Por vezes, ao tentar remover estes poros de superfície, aparecem novos que não eram visíveis porque estavam em camadas inferiores. Não é um defeito devido ao processo de lixagem, mas é importante removê-los de qualquer forma.
  • Criar “grutas” se o grão for demasiado fino: Quando se quer refinar uma superfície, pode-se cometer o erro de o fazer com um grão demasiado fino. Em vez de limpar devidamente a superfície, estará por vezes a esmagar defeitos na superfície lixada, criando cavidades que serão fontes futuras de problemas, tais como pontos de corrosão ou quebra, uma vez que não são visíveis mas ainda lá estão.
  • Marcas de água devido à excessiva rigidez da ferramenta: uma ferramenta abrasiva muito rígida deixará uma marca mais profunda e mais estreita na superfície, dificultando muitas vezes a remoção das diferentes marcas deixadas pelo disco ao passar por cima dele, deixando a superfície com ondulações.

A fim de evitar a formação de marcas maiores no seu produto e aumentar a sua produtividade, este post ou artigo explica três aspectos a ter em conta na escolha de um abrasivo.

 Formato

Os discos abrasivos são geralmente fabricados sob a forma de correias ou discos, sendo estes últimos os mais utilizados para remover defeitos em chapa metálica. Actualmente, existe uma grande variedade de discos abrasivos, dos quais os mais comuns incluem:

  • Disco de moagem rígido. Este é um disco com um centro côncavo (ou deprimido) no qual os grãos de cerâmica estão dispersos aleatoriamente num meio de ligação. A sua espessura é normalmente entre 4 e 8 mm e, como o nome sugere, é completamente rígida. Esta rigidez torna a lixagem instável e não muito ergonómica, uma vez que gera vibrações de alta amplitude. Se não tiver muita experiência na utilização destes discos, os defeitos que deseja remover podem persistir. Embora a lixagem perfeita não seja garantida, recomenda-se trabalhar com ângulos de contacto entre 30° e 45°.
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  • Discos de fibra. São os discos mais utilizados actualmente devido à sua elevada taxa de remoção de stock, à sua excelente adaptabilidade em superfícies curvas, ao seu fácil manuseamento e à boa qualidade de lixagem que proporcionam. Consistem num suporte de fibra vulcanizada (plástico laminado composto de celulose) e num ligante sobre o qual os grãos abrasivos são depositados. Este sistema de fibra-abrasivo de grão é suficientemente compacto mas flexível para remover todos os defeitos em qualquer área da folha. Recomenda-se trabalhar com ângulos de contacto de cerca de 10°-20°.
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  • Disco de laminas. Estes discos são feitos de folhas abrasivas coladas sobre um suporte rígido. Este suporte é geralmente feito de fibra de vidro, uma vez que tem uma resistência específica elevada (superior à do aço), é leve e absorve bastante bem as vibrações geradas durante a lixagem. Isto torna-os mais controláveis e facilita o manuseamento da ferramenta rotativa. Embora possa parecer ser a melhor escolha para remover defeitos de uma peça porque não deixa muitos arranhões, a sua taxa de remoção de stock não é muito elevada em comparação com as anteriores. Além disso, se a cola estiver demasiado tensa, pode perder o seu efeito adesivo e as folhas podem desgastar-se mais rapidamente (ou mesmo sair). Neste caso, é recomendado trabalhar com ângulos de contacto semelhantes aos dos discos de fibra. Uma desvantagem é a rigidez do suporte de fibra de vidro, que impede o abrasivo de se adaptar bem a uma superfície plana e pode causar marcas de água em mãos inexperientes.

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Tipo de grão

Estão disponíveis em muitos tipos e a sua escolha depende das propriedades do material a lixar, sendo a dureza e a tenacidade os factores mais relevantes. Em geral, pode estabelecer-se que para chapas de aço carbono e aço inoxidável é mais aconselhável utilizar grãos de óxido de alumínio, enquanto que para cobre, latão, ligas de zinco, ligas de alumínio e ligas de titânio é mais conveniente utilizar grãos de óxido de zircónio.

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No caso de discos de moagem, os grãos são normalmente feitos dos materiais acima mencionados: óxido de alumínio e óxido de zircónio. E, no caso dos discos de fibra e laminas, os grãos podem ser feitos dos óxidos acima mencionados, uma combinação destes (óxido de alumínio + óxido de zircónio), carboneto de silício, nitreto de boro cúbico ou mesmo diamante. A maior variedade de grãos significa que os discos de fibra e os discos de laminas podem ser utilizados em aplicações mais específicas e em qualquer superfície metálica (por exemplo, chapas de aço de alta resistência, tais como HSLA ou chapas de superligas de níquel).

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Uma característica especial dos discos de fibra é que os grãos podem ser moldados numa forma triangular, o que os torna muito mais agressivos e duráveis. Além disso, pode ser colocado um revestimento sobre os grãos para dar ao disco uma qualidade específica, tal como um efeito auto-lubrificante.

O grão cerâmico de forma geométrica é quebrado de uma forma definida, criando sempre novas arestas de corte afiadas.

  • Máxima remoção de stock e corte mais rápido quando se trabalha com super ligas e aço inoxidável.
  • A temperatura mais baixa na superfície de contacto prolonga a vida útil.
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O revestimento autolubrificante envolve os grãos cerâmicos, reduzindo a temperatura na zona de contacto da superfície abrasivo-metal.

  • Minimiza as áreas de afetação térmica.
  • Ideal para materiais com baixa condutividade térmica, tais como os aços inoxidáveis.

Para evitar marcas no seu produto após lixagem ou descoloração devido a temperatura excessiva, é muito importante ter em conta todos estes aspectos e avaliar as vantagens e desvantagens oferecidas pelos diferentes grãos abrasivos.

Tamanho do grão

São classificados de acordo com várias normas, tais como a Federação Europeia de Produtos Abrasivos (FEPA):

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Ao escolher um tamanho de grão, deve ser encontrado um equilíbrio entre a capacidade de remoção de material em torno do defeito e o risco considerado aceitável, quer para fornecer um produto final, quer para condicionar a peça para processamento posterior (por exemplo, aplicação de tinta).

Quanto menor o tamanho do grão, maior a taxa de remoção do stock, mas mais grosseiro o resultado (e mais pronunciadas as marcas que é provável que deixe). Na maioria das vezes, deseja-se que o processo de lixagem seja rápido e que se consiga um bom acabamento, pelo que se recomenda começar com tamanhos de grão entre 20 e 40 e depois lixar com um tamanho de grão médio. Se o acabamento for muito exigente, pode continuar com grão mais fino.

Para além dos três aspectos acima mencionados, a dispersão entre grãos (espaçamento dos grãos) ou, no caso de discos de fibra, a dureza da placa de suporte também deve ser considerada. Uma dispersão maior indicará que os grãos estão mais afastados, o que significa que cada grão resistirá a mais pressão. O resultado poderia ser uma maior distância entre as faixas de lixagem. Quanto ao prato de suporte, quanto mais duro o prato, mais intensas as vibrações tenderão a ser e pior poderá ser o acabamento.

Em conclusão, pode dizer-se que para conseguir uma lixagem sem marcas e optimizada no tempo do seu produto, deve procurar-se a melhor combinação de formato de disco, tipo e tamanho de grão.