O conhecimento a respeito de Mecanismos de Desgaste, ou tipos de desgastes, é importante na rotina diária do profissional de Engenharia de Manutenção para poder reduzir desgaste superficial de componentes mecânicos, apontado como o principal fator na perda de desempenho de equipamentos. Além disso, gera impacto econômico de forma direta e indireta. Estima-se que entre 1 a 6% do PIB de países desenvolvidos é gasto em desgaste na indústria.
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Desgaste é definido como o processo no qual ocorre dano superficial causado por uma interação mecânica com outra superfície, corpo ou fluido. Nesta interação atuam os chamados mecanismos de desgaste, que envolvem uma série de fenômenos físicos e químicos. Este processo não é apenas uma propriedade do material, ele é uma resposta integral do tribo-sistema em questão. Entende-se por tribo-sistema o corpo sólido, o contra corpo, o elemento da interface e o ambiente.
Veja as três maneiras de classificar os tipos de desgaste
1 – Aparência da trilha:
Consiste na comparação de uma situação de desgaste com outras. Como, por exemplo, riscado, com pite, polido.
2 – Condições que envolvem a situação de desgaste:
Consiste em identificar o desgaste segundo as suas condições macroscópicas. Tais como desgaste lubrificado, desgaste a seco, desgaste metal-metal, em alta temperatura.
3 – Mecanismos físicos de remoção de material:
Classifica segundo os agentes causadores de danos, como exemplo tem-se a adesão, abrasão e oxidação. Esta última é, certamente, a mais difundida. Ela permite projetar a resistência do componente exposto ao desgaste e identifica os parâmetros envolvidos (carga, geometria, velocidade e ambiente), permitindo as possíveis modificações dos mesmos.
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O processo de desgaste é considerado complexo, podendo envolver mecanismos de forma independente ou combinada.
Quais os principais mecanismos de desgastes?
1 – Desgaste por Adesão:
As superfícies não são totalmente planas, ainda que polidas. O desgaste por adesão ocorre quando há deformação plástica levando à transferência de material. Essa deformação é ocasionada em função do calor gerado pelo atrito entre os picos das rugosidades das peças em contato.
Alguns materiais possuem maior tendência ao desgaste por adesão que outros.
2 – Desgaste Por Abrasão:
Mecanismo mais comumente encontrado. O desgaste abrasivo ocorre pela ação de partículas duras pressionadas e deslizadas sobre as superfícies de menor dureza. Pode ocorrer em duas situações: com dois ou três corpos.
3 – Desgaste por Corrosão:
É o desgaste superficial de componentes mecânicos ocasionado pela deterioração do metal através de reações químicas com o meio em está inserido. É favorecido em ambientes com temperaturas elevadas.
4 – Desgaste por Fadiga:
Mecanismo resultante de cargas cíclicas que fragmentam a superfície, gerando pites ou cavidades.
5 – Desgaste por Erosão:
Partículas carregadas por um fluido em movimento que promovem a remoção de material da superfície de contato. O fluido também pode gerar a erosão, a exemplo da cavitação, erosão causada por bolhas de ar presentes em fluxos turbulentos de água.
A identificação do mecanismo de desgaste presente se dá pelo estudo da tribologia a partir da inspeção visual do componente desgastado, auxiliada por microscopia óptica, e por coleta de dados do tribo-sistema em que este está inserido. Quando existe um movimento relativo entre superfícies, o desgaste não pode ser completamente eliminado, ainda que, em alguns casos, possa ser reduzido a níveis insignificantes. A seleção de materiais e o tratamento de superfícies são as medidas utilizadas para a minimização dos mecanismos de desgaste. Como os fenômenos tribológicos são superficiais, o foco deve ser principalmente a superfície dos componentes. Por este motivo, tratamentos para desgaste podem ser localizados, sem modificar as propriedades globais do componente e sem custos exagerados.
Desta forma, a deposição de revestimentos desempenha um importante papel na redução de todos os tipos de desgaste. Principalmente os aplicados por Aspersão Térmica, já que estes apresentam:
– Baixa porosidade;
– Alta aderência ao substrato;
– Elevada dureza;
– Baixas espessuras de camada.
Entenda como especificar melhor o revestimento contra desgaste logo a seguir.
