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Parâmetros de rugosidade

Os parâmetros de rugosidade são medidas quantitativas utilizadas para caracterizar a textura de uma superfície. Neste artigo, vamos explorar os parâmetros de rugosidade mais comuns para a medição da rugosidade da superfície, a fim de identificar a necessidade de cada aplicação:

Rugosidade média aritmética (Ra)

A medida mais comummente utilizada para descrever a rugosidade da superfície. Representa a média aritmética dos desvios da superfície em relação a um plano de referência.

Por outras palavras, Ra é uma medida da média das alturas dos picos e dos vales na superfície. A medição de Ra é utilizada na indústria para especificar a qualidade da superfície necessária para uma vasta gama de produtos e processos.

Rugosidade média da crista (Rz)

É a medida das alturas máximas da superfície e baseia-se na média das cinco cristas mais altas e das cinco mais baixas dentro do comprimento de avaliação.

É definida como a altura média das cristas da superfície em relação a um plano de referência, normalmente medida em micrómetros (µm) ou em unidades de rugosidade Ra.

A rugosidade média das cristas é uma medida muito importante, uma vez que afeta o atrito, o desgaste e a resistência mecânica de uma superfície.

Rugosidade total (Rt)

Medição da altura total da rugosidade e baseia-se na medição do desvio máximo entre o pico mais alto e o vale mais profundo.

A rugosidade total pode ser medida de diferentes formas, consoante o tipo de superfície e o objetivo da medição. Por exemplo, mecanicamente, a rugosidade total pode ser medida com um rugosímetro, que mede a altura das irregularidades numa superfície.

A rugosidade total é muito importante, pois pode afetar a qualidade e o desempenho de produtos e máquinas. Por conseguinte, é essencial controlar e minimizar a rugosidade total no fabrico e conceção de peças.

Rugosidade máxima de Pico (Rp)

É uma medida do desvio positivo máximo da superfície em relação a um plano de referência.

Esta medição é essencial em muitas aplicações, onde a rugosidade da superfície pode afetar o atrito e a resistência ao desgaste dos materiais.

Rugosidade máxima do Vale (Rv)

Uma medida da profundidade máxima da superfície em forma de vale em relação a um plano de referência. Ou seja, é a medida da profundidade da característica mais profunda ou da parte mais baixa da superfície.

A rugosidade máxima do vale é uma medida importante da rugosidade de uma superfície, uma vez que indica quanto espaço existe entre as partes mais altas e mais baixas da superfície, e também, onde a rugosidade da superfície pode afetar a condutividade elétrica ou a dissipação de calor.

 

É importante notar que a escolha dos parâmetros de rugosidade adequados dependerá do tipo de superfície que está a ser medida e do objetivo da medição. Por conseguinte, é essencial utilizar as ferramentas de medição corretas e ter em conta todos os fatores que podem influenciar a rugosidade da superfície.

PARÂMETROS DE RUGOSIDADE

A importância do tamanho dos discos de fibra

Os discos abrasivos com suporte de fibra vulcanizada são já uma ferramenta presente na maioria das empresas que realizam tarefas de processamento de metais. Contudo, há um fator que é frequentemente ignorado, e que é o seu tamanho. Será este o tamanho certo para o trabalho que fazemos? Poderíamos melhorar apenas alterando o formato do disco?

Vamos primeiro esclarecer que uma lixadora radial pode ser utilizada para cortar, moer, lixar, sanitizar e polir, entre outros, embora nesta publicação falemos dos aspectos relacionados com a utilização de discos abrasivos de fibra, deixando de lado as ferramentas de corte ou outros abrasivos rígidos.

Tamanhos dos discos de fibra

Antes de escolher uma lixadeira radial para utilização com um disco de fibra, devemos considerar diversas variáveis para nos ajudar a selecionar o tamanho da máquina e do disco, uma vez que condicionarão completamente os resultados, especialmente se vai ser utilizada com frequência em tarefas específicas.

Estas são as opções que podem ser encontradas no mercado industrial de uma forma padronizada.

  • Ø115mmA importância do tamanho dos discos de fibra 1
  • Ø125mm
  • Ø150mm
  • Ø180mm
  • Ø230mm

Fatores que influenciam a escolha do disco de fibra

A fim de tomar uma decisão adequada e encontrar o candidato ideal para a nossa tarefa, analisaremos cada um dos principais aspectos que o tamanho da montagem da máquina/disco pode influenciar.

Potência

A importância do tamanho dos discos de fibra 2A potência nas lixadeiras elétricas radiais é expressa em watts (W) e embora também possamos encontrar referências ao torque ou potência (N), todas elas estão intimamente relacionadas (1 HP = 746 W) e determinam a força e energia com que a nossa ferramenta desenvolverá o trabalho. Portanto, se o nosso trabalho exigir um grande esforço ocasional ou um esforço menor, mas por longos períodos de trabalho, será necessária uma maior potência para evitar que a ferramenta trabalhe de forma saturada e sobreaqueça, reduzindo a sua vida útil.

A gama de potência disponível no mercado para lixadeiras radiais pode variar de 750 W para os Ø115 mm mais leves a 2600 W para os Ø180 ou 235 mm mais pesados.

A ilustração em anexo mostra uma recomendação da potência necessária em função do trabalho a ser realizado e do tempo de utilização contínua.

Acessibilidade

A importância do tamanho dos discos de fibra 3Da mesma forma que não pintaríamos uma pintura impressionista com um rolo, nem uma fachada com um pincel pequeno, o tamanho e a forma da área ou peça a ser trabalhada condicionará completamente a ferramenta a ser utilizada.

Para trabalhos em superfícies grandes, relativamente planas, facilmente acessíveis e sem reentrâncias, pode ser utilizado qualquer tamanho de lixadeira, com base nos outros aspectos a considerar. No entanto, para aceder a áreas difíceis, pequenos recessos ou para trabalhar em peças complexas onde várias áreas precisam de ser tratadas, é necessário escolher uma lixadeira pequena, prática e leve.

Velocidade de corte (RPM)

A importância do tamanho dos discos de fibra 4Existem várias opções de velocidade de corte no mercado para lixadeiras radiais, máquinas de velocidade fixa e variável, mas porquê e para quê? A resposta reside no material com que vamos trabalhar, ou mais especificamente na sua suscetibilidade térmica.

Se estamos a falar de um disco ou de qualquer ferramenta circular que se move em rotação, aumentando a velocidade de corte ou as rotações por minuto (RPM), fará com que o abrasivo atue não só mais rapidamente, mas em mais ocasiões, de modo a que o seu trabalho se multiplique em todos os aspectos: na capacidade de corte, no acabamento melhorado e também, obviamente, na temperatura. É aqui que teremos a nossa limitação.

Embora existam várias tabelas para orientação, os limites de velocidade serão estabelecidos pela carga térmica determinada pela aplicação e pelo nosso material, pelo que, além de limitar a velocidade de corte, se a nossa peça for muito suscetível termicamente, devemos também limitar os tempos de exposição ou adicionar algum tipo de líquido refrigerante.

A importância do tamanho dos discos de fibra 5Verificar sempre no verso de cada disco se este está em conformidade com a norma europeia e a sua velocidade máxima. Exceder a velocidade máxima representaria um elevado risco de acidente.

A marca EN 13743 indica que o fabricante seguiu os requisitos essenciais de segurança da norma europeia para discos abrasivos, a fim de reduzir os riscos para o utilizador final.

Aplicação e ergonomia

De acordo com os regulamentos de prevenção de riscos, considera-se que a manipulação manual de qualquer carga com peso superior a 3 kg pode implicar um risco potencial de costas e lombar não tolerável se for manipulada em condições ergonómicas desfavoráveis (longe do corpo, com postura inadequada, em condições ambientais desfavoráveis, em pisos instáveis, etc.). Considerando este limiar de peso, os moinhos portáteis podem ser divididos em 2 grupos: por um lado, os moinhos Ø180 e Ø230 mm, cujos pesos começam em 2,9 kg e podem atingir 6,5 kg dependendo da sua potência, e por outro lado, o grupo “pequeno”, que inclui os moinhos Ø115, Ø125 e Ø150, cujos pesos variam entre 1,8 kg e 2,5 kg.

Tendo em conta o conforto do operador e a prevenção de riscos, a opção mais adequada será sempre a mais leve, pelo que se deve considerar qual destes é suficiente para realizar o trabalho requerido, e os trituradores de grandes dimensões devem ser utilizados apenas quando estritamente necessário. Desta forma, terá de ser dada especial atenção aos tempos de trabalho, uma vez que, do ponto de vista ergonómico, eles representarão uma tensão lombar e traseira significativa para o operador.

A importância do tamanho dos discos de fibra 6É óbvio que quanto maior for o tamanho do disco, maior será a sua superfície útil e maior será o seu desempenho, de modo que serão adequados para o processamento de trabalhos maiores. Isto resultará numa redução dos tempos de troca, assim como facilitará o arrefecimento do abrasivo, embora se a tarefa a ser realizada não exigir grande potência, uma máquina mais leve pode ser mais adequada, o que, apesar de exigir uma troca de disco mais frequente, reduzirá consideravelmente o esforço do operador.

Vantagens e desvantagens de cada tamanho de disco de fibra

Desvantagens

Vantagens

Resumo

Ø115

  • Vida mais curta do disco
  • Pouca flexibilidade 
  • Carga térmica elevada
  • Baixa potência 
  • Máxima leveza
  • Máxima acessibilidade
  • Versatilidade 
Para trabalhos com acessibilidade muito baixa ou tarefas ocasionais de baixa procura.

Ø125

  • Duração limitada
  • Potência limitada
  • Muito boa leveza
  • Boa acessibilidade
Uma opção muito versátil 

Os mais comuns no mercado

Ø150

  • Acessibilidade limitada
  • Muito boa leveza
  • Boa vida discal
  • Potência correta
  • Boa Flexibilidade
A escolha mais rentável para todas as tarefas entre as máquinas “leves”. 

Ø180 e Ø230

  • Acessibilidade muito deficiente
  • Peso elevado
  • Alta potência
  • Vida mais longa do disco
  • Carga térmica mais baixa
  • Alta flexibilidade
Para aplicações pesadas que exijam alto desempenho e máxima velocidade de processamento.

Conclusões

A realização de um trabalho eficaz e de qualidade requer uma compreensão do material abrasivo e das ferramentas que temos à nossa disposição. Conhecer os diferentes formatos que podemos utilizar em cada processo facilitará muito o caminho, tornando o nosso trabalho rentável e ajudando também as pessoas a realizá-lo de forma mais confortável e eficiente.

De VSM, fabricante de lixas e abrasivos, esperamos que esta publicação sobre como escolher o disco de fibra certo de acordo com o seu tamanho o tenha ajudado. Descubra a nossa vasta gama de produtos para além de discos, tais como as nossas cintas de lixar ou folhas abrasivas.

Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos

Se ainda não conhece as diferenças entre um abrasivo rígido e um flexível, ou se estiver a utilizar discos de abrasivos em qualquer dos seus processos de lixagem ou rebarbagem, este post ajudá-lo-á a identificar as diferentes características de cada tipo de abrasivo e mostrar-lhe-á o potencial de melhoria que pode ser alcançado através da utilização do abrasivo adequado.

Em primeiro lugar, há certos aspectos a ter em conta em termos de segurança na utilização de abrasivos, uma vez que se trata de produtos sujeitos a elevadas tensões mecânicas que podem representar um elevado risco para a integridade física em caso de má utilização ou defeito de fabrico.

A fim de assegurar a qualidade das ferramentas abrasivas, foram desenvolvidos vários sistemas de aprovação para garantir o seu correcto funcionamento. Na Europa, os fabricantes juntaram-se em torno da Federação Europeia de Produtos Abrasivos (FEPA) e criaram um código com o qual marcam os seus produtos para garantir que estes cumprem as normas de qualidade adequadas.

Para além da Federação Europeia, criou a entidade certificadora oSa (Organization for the Safety of Abrasives), que é responsável pela realização de uma multiplicidade de testes, sujeitando os produtos abrasivos às mais rigorosas condições de trabalho e auditando periodicamente os processos de fabrico dos seus membros. Os produtos certificados por este organismo serão reconhecidos por uma marcação “oSa”, sinónimo dos mais elevados padrões de qualidade. Devemos assegurar que os produtos utilizados incluem esta identificação, a fim de minimizar o risco de acidentes.

No entanto, um produto de qualidade certificada por si só não nos livrará do risco de acidentes. A maioria dos acidentes deve-se a práticas incorrectas e uma série de recomendações de segurança devem ser tidas em conta para que a utilização de uma ferramenta abrasiva não represente um risco que possa ser fatal.

Para recomendações detalhadas de segurança compiladas pela FEPA para a utilização de discos abrasivos rígidos e flexíveis, por favor siga os links abaixo:

Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 7
Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 8
Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 9

 

 

 

discos abrasivos de desbaste rigidos

Discos abrasivos rígidos de desbaste

Conhecidos como “mós” ou “discos de pedra”, os discos abrasivos rígidos são ferramentas construídas por meio de um molde ou a partir de uma base ou suporte sólido, que lhes dá o seu nome, consistindo numa malha ou treliça que proporciona a rigidez e resistência necessárias para conter uma amálgama de ligantes endurecidos e grão abrasivo sob a forma de aglomerado, numa disposição e orientação completamente aleatória.

 

origenes disco desbaste rigido

As suas origens remontam ao Império Carolíngio, no século VIII, quando são conhecidas as primeiras referências à utilização de um disco de pedra movido por um mecanismo rotativo. Desde então, obviamente, a sua estrutura e componentes sofreram uma grande evolução, embora o próprio sistema permaneça exactamente o mesmo hoje em dia. Na ilustração, podemos ver a famosa obra de Goya “El afilador” de 1808

 

 

Desde a revolução industrial, onde a utilização de abrasivos se tornou massiva devido à necessidade de acelerar e optimizar os processos de moagem e polimento de todos os artigos que começaram a ser fabricados industrialmente, os discos de moagem tornaram-se elementos essenciais, uma vez que as suas características os tornaram ferramentas muito eficazes para estas tarefas, combinando agressividade “suficiente” com longa duração, dada a sua estrutura tridimensional que fornece um grande volume de abrasivo que é libertado sequencialmente durante a utilização.

Contudo, esta mesma estrutura limita a eficácia de corte, uma vez que o grão abrasivo é incorporado na ligação sem qualquer orientação e a camada exterior do disco, onde a acção de lixagem tem lugar (devido à sua decomposição gradual) torna-se uma superfície relativamente lisa com elevado atrito que limita grandemente a eficácia de corte e aumenta a carga térmica.

Para evitar este efeito, os fabricantes de abrasivos rígidos trabalharam com a porosidade dos materiais de ligação, tentando assim maximizar a capacidade de penetração do grão e melhorar a eficácia do lixamento, embora sempre com limites estabelecidos pela segurança e a limitação de ter de proporcionar ao disco a resistência necessária à sua integridade durante o processo, através de uma estrutura sólida e firme colada, sem orientação do grão.

Estes limites representam uma barreira intransponível que os abrasivos flexíveis ultrapassaram, excedendo significativamente os abrasivos rígidos em termos de eficácia.

 

Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 10
Acabamento abrasivo flexível 24 grit
Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 11
Acabamento abrasivo duro 30 grit

 

Discos abrasivos flexíveis para desbaste

Os abrasivos flexíveis têm sofrido uma evolução vertiginosa nas últimas décadas, tornando-os a escolha mais rápida e segura para tarefas de moagem.

Ao contrário de um abrasivo rígido, a estrutura dos abrasivos flexíveis consiste numa única camada de grão, parcialmente revestida com resinas fenólicas que o fixam a um suporte flexível, expondo os cantos de corte do grão, que também é estrategicamente disposto através de um sistema electrostático para que a sua orientação seja vertical, obtendo assim taxas de moagem significativamente mais elevadas.

Os discos de com grãos cerâmicos já eram uma opção interessante há alguns anos atrás, oferecendo taxas de remoção de material por unidade de tempo até ao dobro do tempo de um disco rígido rugoso. Com a introdução do grão cerâmico conformado (grão fabricado por um sistema de moldagem com uma forma específica), as elevadas propriedades mecânicas do grão cerâmico foram acrescentadas a uma vantagem revolucionária em termos de capacidade de penetração, uma vez que a sua forma é especificamente concebida para impactar a peça e elevar a lasca com a máxima eficácia e a mínima carga térmica.

 

Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 12

Como resultado, um disco abrasivo flexível com grão cerâmico moldado pode atingir até três vezes a taxa de remoção de stock de um disco de moagem convencional.

A microestrutura dos grãos individuais permite controlar o desgaste à medida que trabalham, proporcionando novos arestas que prolongam a vida útil do abrasivo.

Para além da eficácia do grão abrasivo, uma estrutura monocamada permite que um revestimento aditivo opcional seja fácil e eficazmente aplicado à superfície para facilitar o arrefecimento na zona de rectificação, limitando a carga térmica e permitindo uma rectificação sem riscos em materiais sensíveis à temperatura, tais como os aços inoxidáveis.

A flexibilidade deste tipo de discos abrasivos também pode ser adaptada através da utilização de pratos de suporte de diferentes durezas, o que acrescentará uma maior versatilidade ao processo, permitindo um excelente controlo sobre o acabamento e a velocidade do processo.

Quanto mais flexível for o sistema completo (disco de vidro), maiores serão as vantagens ergonómicas para o operador que executa as tarefas, reduzindo o nível de ruído e vibração e facilitando uma tarefa mais confortável.

 

Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 13

 

Trabalhar com discos abrasivos flexíveis tem grandes vantagens

 

  • Menores custos de consumíveis: O preço unitário de cada disco é normalmente mais baixo em comparação com os discos rígidos de moagem, e embora a vida útil de um disco rígido possa ser mais longa em discos de grande diâmetro (não é normalmente o caso para Ø115/125mm), tendo em conta a eficácia do processo, a relação custo-eficácia do material removido por disco é normalmente muito vantajosa.

 

  • Melhor qualidade de acabamento: A dureza do conjunto num abrasivo rígido produz marcas mais heterogéneas e maior rugosidade nas peças, que em muitos casos devem ser tratadas posteriormente. A melhoria no acabamento de um disco flexível com o mesmo tamanho é surpreendente.

 

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Acabamento abrasivo flexível 24 grit
Discos de desbaste flexíveis vs discos rígidos 15
Acabamento abrasivo duro 30 grit

 

  • Redução de carga térmica: A capacidade de corte eficaz de um abrasivo flexível com um corte “a frio” evita que a acumulação térmica provoque oxidação e fissuras ou danos estruturais na peça, como é evidente nas ilustrações acima.

Para além das vantagens de produção e qualidade, outro aspecto em que uma mudança de rígido para flexível pode ser melhor justificada é a segurança.

A utilização de discos abrasivos flexíveis pode ajudar a reduzir várias situações de risco para os operadores e a melhorar significativamente a ergonomia do processo.

A rigidez e grande massa de um disco de moagem, que se degrada gradualmente, aumenta tanto a concentração de partículas no ambiente como o risco de acidentes devido à quebra do disco e a gravidade de tais acidentes, caso ocorram, bem como o nível de ruído e vibrações.