As ferramentas abrasivas são compostas por um conjunto de partículas de materiais sintéticos, com dureza suficiente para poder penetrar e provocar a erosão da superfície da peça a trabalhar.
As características específicas destas partículas abrasivas serão cruciais para obter óptimos resultados, pelo que uma escolha adequada do grão abrasivo melhorará tanto a qualidade do acabamento como a agressividade e durabilidade da ferramenta.
Onde termina o desbaste e começa o acabamento?
Por definição, um abrasivo executa sempre ambas as tarefas ao mesmo tempo, uma vez que um processo de desbaste fornecerá sempre um padrão de acabamento, por mais áspero que seja, e um processo de acabamento removerá sempre uma certa quantidade de material, por mais fino que seja.
A barreira entre os dois processos é realmente difusa, de facto, o principal objectivo dos fabricantes de abrasivos é quebrar a barreira, desenvolvendo ferramentas capazes de executar uma tarefa de desbaste da forma mais agressiva e rápida possível, ao mesmo tempo que proporcionam o acabamento menos áspero e mais homogéneo possível.
Embora ambas as tarefas estejam cada vez mais próximas, aqui estão os 5 aspectos mais relevantes que determinam as diferenças entre um abrasivo de desbaste e um abrasivo de acabamento.
Tipo de grão
Dentro das famílias de grão, podemos diferenciar entre ambas as qualidades.
Por um lado, aqueles que, devido à sua estrutura cristalina, tendem a criar padrões de lixagem mais finos e de maior brilho, tais como o carboneto de silício, que em materiais metálicos fornecerá acabamentos de muito alta qualidade tanto visual como dimensionalmente (rugosidade baixa).
Por outro lado, o Óxido de Alumínio (Corindo) com uma dureza ligeiramente inferior mas uma tenacidade muito maior, proporcionará uma maior resistência que permitirá uma moagem mais eficaz, especialmente em combinação com o Zircónio ou na sua versão cerâmica.
Estes tipos de grãos, Zircónia Alumina e Óxido de Alumínio Cerâmico, são dotados da capacidade de auto-afiação, uma decomposição gradual que gera continuamente novas arestas, o que lhes dá uma elevada taxa de remoção de stock ao longo da sua vida útil. São, portanto, os abrasivos mais adequados se se quiser remover o máximo de material possível.
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Tamanho do grão
Obviamente, quanto maior o tamanho do grão, maior a sua ferida na peça de trabalho e com ela, o tamanho das lascas extraídas, pelo que obteremos uma elevada taxa de desbaste à custa de uma maior rugosidade (pior acabamento).
Existem várias formas de classificar o tamanho do grão, que não iremos aqui abordar, embora sejam geralmente identificadas por um número que indica o seu tamanho inversamente, sendo o maior deles um grão “12”, que corresponderia a uma partícula de aproximadamente 1,5mm de espessura, até grãos extra-finos como “1500” com apenas cerca de 10µm.
O tamanho de cada partícula não só influenciará a capacidade “volumétrica” que pode fornecer ao extrair a limalha, mas também, como é maior, a separação entre grãos também deve ser maior, concentrando a pressão em muito menos pontos e assim aumentando a força com que penetrará na peça de trabalho. Por outro lado, um grão de menor tamanho terá consideravelmente menos força sobre a peça de trabalho, uma vez que a pressão é distribuída entre todos os outros grãos na área circundante.
Dispersão
Uma vez que num processo de lixagem falamos geralmente de uma área de contacto plana ou “bidimensional”, a dispersão ou concentração do grão nesta área marcará, como mencionámos no ponto anterior, a pressão por grão, dando uma maior ou menor capacidade de penetrar a peça, dependendo da densidade do grão.
Um grão aberto ou “disperso” terá menos pontos de contacto, concentrando a pressão e penetrando mais eficazmente, resultando numa maior taxa de remoção de stocks. Um abrasivo de espessuras fechadas ou de maior densidade proporcionará acabamentos mais finos e homogéneos com uma profundidade de raspagem mais baixa.
Orientação
Quando se fala de um abrasivo flexível, a orientação do grão sobre o suporte pode ser feita de uma forma simples ou electrostática.
No primeiro, o abrasivo é fabricado deixando cair os grãos sobre o suporte por gravidade, sendo espalhados pelo seu lado mais plano e colocados arbitrariamente em direcções diferentes, o resultado é um abrasivo menos agressivo, embora o produto geralmente cumpra uma função correcta nos processos de acabamento.
Para realizar uma tarefa de moagem eficaz, contudo, é utilizada a deposição electrostática. Neste sistema, os grãos são atraídos por um campo electrostático e dispostos de tal forma que o seu eixo é perpendicular ao substrato colado e o grão permanece vertical. Este efeito multiplica a sua agressividade e proporciona um melhor desempenho do que a deposição por gravidade.
Estrutura
Para além da estrutura simples de um abrasivo flexível constituído por uma única camada de grão no suporte, inúmeras evoluções deste tipo de ferramenta foram concebidas nas últimas décadas, com o aparecimento dos chamados abrasivos “multicamadas“.
Este tipo de grão é composto por um conjunto de partículas abrasivas agrupadas para formar uma estrutura tridimensional com várias vantagens, especialmente em termos de acabamento.
Como pode ser visto na figura, um abrasivo de várias camadas não será a ferramenta mais eficaz se apenas for necessária uma elevada capacidade de corte, uma vez que a orientação das partículas abrasivas dentro do composto é geralmente arbitrária e não vertical. Contudo, em termos de qualidade da superfície, a sua composição tridimensional proporcionará um comportamento de estabilidade excelente, resultando num padrão de acabamento completamente uniforme e numa longa vida útil devido à sua maior reserva de grãos.
Este tipo de acabamento contínuo e homogéneo é particularmente valorizado para processos automatizados onde é necessária uma excelente qualidade de superfície e linearidade.
