A remoção de calamina: um processo que leva uma eternidade?
17/01/2022

Remoção de calamina: um processo que leva uma eternidade?

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A limpeza de uma superfície de aço de calamina é um processo tedioso e aborrecido, embora seja necessário dar as máximas garantias à montagem resultante, quer seja soldada, polida ou protegida por qualquer revestimento. Utilizando as ferramentas certas e o procedimento certo, podemos aumentar significativamente a produtividade do nosso processo de fabrico.

Com o objectivo de converter este processo aparentemente eterno numa operação mais eficaz dentro do seu sistema de produção, este posto analisa três aspectos que ajudarão a avaliar o tempo de lixagem e a decidir o tipo de abrasivo a utilizar.

Família de grãos

Entre los abrasivos utilizados industrialmente se pueden encontrar varios tipos de grano obtenidos a Entre os abrasivos utilizados industrialmente, existem vários tipos de grãos obtidos de vários materiais, todos pertencentes à família das cerâmicas técnicas. Entre os mais proeminentes encontram-se o carboneto de silício, o óxido de alumínio (corindo), a zircónia alumina (Zircónia) e o óxido de alumínio obtido por um processo Sol-Gel chamado Ceramic Grain. Ao lixar uma superfície metálica, as propriedades mais importantes destes abrasivos são a dureza e a tenacidade à fractura, ambas as quais são mostradas no gráfico abaixo.

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Por um lado, a dureza de um abrasivo deve ser superior à da superfície a lixar, uma vez que esta é a única forma de conseguir uma lixagem eficaz. Analisando o gráfico acima, pode-se ver que, com qualquer dos abrasivos mencionados, praticamente todos os materiais metálicos podem ser lixados. Por outro lado, a resistência à fractura influencia o desempenho do abrasivo. Esta propriedade indica a resistência do material à propagação de fendas instáveis em condições de tensão plana. Quanto maior for a resistência à fractura, mais difícil será a propagação das fendas e mais lento será o desgaste dos grãos abrasivos.

No caso da calamina, tem uma dureza elevada (muito superior mesmo à do aço de base) e uma baixa resistência à fractura, a sua composição e estrutura colocam-na mais numa zona entre a cerâmica e o vidro do que no grupo de materiais metálicos. Embora a sua composição signifique que estas propriedades podem ser muito variáveis dependendo das características do processo térmico ou natural que deu origem à geração da calamina, podemos estar a falar de durezas superiores a 1000 HV e uma resistência à fractura inferior a 2 MPa·m1/2. Portanto, a um nível teórico, poder-se-ia estabelecer que abrasivos como a alumina zircónia não seriam, a priori, a melhor opção para remover a calamina. Em termos de dureza, parece que o óxido de alumínio estaria apenas no limite e o carboneto de silício seria a opção mais segura, embora isto, devido à sua baixa resistência, pudesse sofrer um desgaste demasiado rápido.

Passando ao nível experimental, os resultados indicam que para lixar uma superfície de 175 cm2 de aço-carbono revestido de calamina, seria melhor utilizar carboneto de silício ou óxido de alumínio na sua versão SOL-GEL (Ceramic Grain), que é mais agressiva, dura e resistente. Neste último caso, os grãos moldados com um revestimento de refrigerante oferecem uma clara vantagem sobre aqueles sem tal revestimento.

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Nota: CER indica que o grão abrasivo é óxido de alumínio na versão SOL-GEL (CERAMIC Grain) CONFORMED: indica que o grão tem uma forma geométrica específica para uma maior taxa de penetração.

En cuanto al rendimiento de los dos mejores abrasivos anteriores, los resultados demuestran que los cerâmicos conformados a frio não só têm uma excelente capacidade de corte, mas também uma vida mais longa do que os grãos de carboneto de silício na moagem de calamina. A prova disto é apresentada no gráfico seguinte:

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Estes resultados mostram que depois de moer 4 peças (175cm2) revestidas de calamina com um disco de carboneto de silício, o disco já não é eficaz. Em contraste, com um disco de grão cerâmico moldado e um revestimento de refrigeração, até 6 peças de trabalho poderiam ser processadas eficazmente.

A figura abaixo mostra como os discos abrasivos se comportam após o teste de desempenho. Os grãos de carboneto de silício estão a afrouxar devido à sua menor tenacidade, o que os faz fracturar prematuramente assim que entram em contacto com o aço escondido sob a calamina.

discos abrasivos para eliminación calamina

Tamanho do grão

Outro aspecto a considerar antes de seleccionar o abrasivo para lixagem de calamina é o tamanho do grão. Quanto maior for o tamanho do grão, melhor será a remoção do stock, mas quanto mais pobre for o acabamento superficial, pois a penetração do grão maior deixará uma ranhura mais profunda. Em suma, a melhoria da velocidade será sacrificada com um acabamento mais pobre, embora cada cliente avalie os seus acabamentos como adequados. Os resultados mostrados abaixo indicam o tempo necessário para lixar a mesma superfície que na secção anterior com uma granalha cerâmica convencional (Óxido de Alumínio na versão Sol-Gel, sem forma) com diferentes tamanhos de granalha.

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Abertura do grão

O terceiro aspecto está relacionado com o espalhamento ou separação entre os grãos abrasivos. Neste caso, são avaliados os dois tipos mais comuns: camada padrão e camada combinada.

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Num revestimento padrão, o grão é colado à camada base com o grão em posição vertical. O espaço entre os grãos pode ser estreito (densidade de revestimento fechado) ou médio (densidade de revestimento semi-fechado).

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Quando é aplicado um revestimento combinado, os grãos de apoio são colocados nos espaços entre os grãos para manter o grão em posição. Este tipo de revestimento funciona melhor para aplicações em que a pressão de contacto pode ser limitada.

O gráfico abaixo mostra os resultados obtidos após lixar a superfície revestida de pré-calamina com cada uma das aberturas de grão discutidas. O resultado mostra claramente que o espalhamento combinado é mais eficaz, diminuindo o tempo de lixagem.

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Conclusões

A partir dos testes realizados, podem ser tiradas conclusões claras:

  • O tipo de grão seleccionado pode proporcionar 70% de redução no tempo de lixagem. O abrasivo de carboneto de silício é altamente eficaz desde que não entre em contacto com o aço que está escondido acima da camada de calamina, enquanto uma granalha de cerâmica moldada e arrefecida mostra os melhores resultados em termos de equilíbrio velocidade/durabilidade.
  • O tamanho do grão deve ser tão grande quanto possível. O único parâmetro que determinará o seu limite é que o arranhão obtido é aceitável para o cliente.
  • Quanto maior for a abertura do grão, melhor será a penetração e, portanto, mais rápida será a velocidade de processamento.

Esperamos que este estudo sobre a remoção de calamina o tenha ajudado. Na VSM Abrasives somos especializados como fabricantes de lixas e abrasivos

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