Você conhece a definição de desgaste? Esse conhecimento é muito importante para profissionais que trabalham especificando materiais. Ele torna o processo de seleção de materiais mais assertivo do ponto de vista técnico e econômico. O desgaste, de maneira genérica, pode ser definido como uma perda progressiva de material de uma superfície ocasionado pela interação dela com outra superfície ou com o meio ao qual ela está sendo exposta.
O desgaste é encontrado em peças de diversos ramos da indústria, mas com muita intensidade na agricultura, mineração, siderurgia, geração de energia térmica e no ramo de petróleo e gás. Isso por que nessas indústrias as peças são submetidas a ambientes muito agressivos. Ele é um vilão para o resultado das empresas desses segmentos. Os seus impactos acontecem das mais diversas maneiras mas podemos destacar 3 que consideramos muito relevantes:
- Perda de produtividade: Equipamentos que estão operando com peças desgastadas, em muitos casos, precisam ter sua velocidade reduzida pra compensar as folgas ocasionadas.
- Produção não conforme: Componentes desgastados podem gerar produção de produtos defeituosos. Imagine por exemplo uma faca de corte desgastada que necessita realizar o corte dos rolos de papel higiênico. Os rolos sairiam com aspecto ruim e provavelmente seriam refugados.
- Paradas na produção: As peças com desgaste vão necessitar ser substituídas e, em casos mais complexos, pode representar uma grande indisponibilidade da planta para produção, que vai gerar grandes perdas de receita para a organização.
De maneira geral, o desgaste pode ser classificado, e ter esse conhecimento é o primeiro passo para a solução do problema. Essa classificação pode ser considerada como seus tipos, ou também conhecidos como mecanismos de desgaste: Ele pode ser classificado em:
3 – Desgaste por Adesão
O desgaste por adesão é muito similar ao desgaste por abrasão. Ele é muito encontrado em ferramentas de conformação, onde há um atrito severo entre a chapa que está sendo conformada e a ferramenta de conformação. Nesse caso, revestimentos de carboneto de tungstênio são muito eficazes por que são muito densos e possuem elevadíssima dureza. Essas características reduzem o atrito entre as duas superfícies e conseguem incrementar a durabilidade da ferramenta em mais de 600%.
5 – Desgaste por Cavitação
Danos gerados pelo Desgaste por Cavitação
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O desgaste também pode ser causado por outros fatores, como a exposição à luz, calor, produtos químicos e outros elementos ambientais. Por exemplo, a exposição prolongada aos raios ultravioleta pode causar degradações em plásticos e outros materiais, enquanto a exposição a ácidos ou bases fortes pode corroer metais e outros materiais.
Quais benefícios da solução dos problemas de desgaste em peças industriais?
- Aumento da vida útil das peças: Ao resolver os problemas de desgaste, as peças industriais têm sua vida útil prolongada. Isso reduz a necessidade de substituição frequente, resultando em economia de custos a longo prazo.
- Redução do custo de manutenção: Com o desgaste controlado ou eliminado, as empresas experimentam uma redução significativa nos custos de manutenção. Menos falhas e reparos significam menos tempo de inatividade e menos gastos com reparos ou substituições.
- Melhoria da eficiência operacional: Peças industriais desgastadas podem levar a problemas de funcionamento e desempenho dos equipamentos abaixo da condição ideal. Ao solucionar esses problemas, os processos podem rodar por um maior período de tempo dentro dessas condições e garantem menos dor de cabeça para os profissionais de manutenção.
- Aumento da confiabilidade: Peças desgastadas podem levar a falhas inesperadas e paralisações na produção. Ao solucionar os problemas de desgaste, a confiabilidade dos equipamentos e sistemas é aumentada, minimizando os riscos de interrupções indesejadas.
- Melhoria da segurança: O desgaste excessivo em peças industriais pode comprometer a segurança dos operadores e dos equipamentos. Ao resolver esses problemas, os riscos de acidentes e lesões são reduzidos, criando um ambiente de trabalho mais seguro.
- Maior qualidade dos produtos: Peças desgastadas podem afetar a qualidade dos produtos finais. Ao solucionar os problemas de desgaste, as empresas podem garantir a produção de produtos de alta qualidade e atender às expectativas dos clientes.
- Sustentabilidade ambiental: A solução dos problemas de desgaste em peças industriais pode contribuir para a sustentabilidade ambiental. Ao prolongar a vida útil das peças, reduz-se a necessidade de produzir novas peças e, consequentemente, diminui-se o consumo de recursos naturais e a geração de resíduos.
Em resumo, a solução dos problemas de desgaste em peças industriais traz benefícios fortemente associados ao aumento da disponibilidade, redução de custos de manutenção e redução dos problemas de qualidade. Além disso, os profissionais de manutenção e de engenharia de produto passam trabalhar muito mais focado em melhoria e não em correção.
Como resolver essa problemática em peças industriais?
Os revestimentos industriais podem ser uma solução eficaz para resolver problemas de desgaste em materiais, pois oferecem uma camada protetora adicional para o material de base. Esses revestimentos podem ser aplicados em várias formas, como tintas, vernizes, plásticos, metais, cerâmicas, entre outros, e podem ser usados para proteger os materiais de desgaste por abrasão, corrosão, oxidação, impacto e outros fatores.
Um dos tipos de revestimentos mais comuns é o revestimento por deposição física de vapor (PVD), que envolve a aplicação de um revestimento de filme fino de material sobre a superfície do material de base. Esses revestimentos são frequentemente usados em aplicações de alta resistência ao desgaste, como ferramentas de corte, peças de máquinas e componentes eletrônicos.
Outra opção é o revestimento por deposição química de vapor (CVD), que envolve a aplicação de uma camada fina de material através de um processo químico que ocorre em uma atmosfera controlada. Esses revestimentos são frequentemente usados para proteger peças de metal de alta temperatura contra corrosão e desgaste.
A Aspersão Térmica é outra técnica de aplicação de revestimentos que vem ganhando grande importância em empresas brasileiras dos mais variados ramos. Isso por que esse método proporciona uma grande versatilidade devido à quantidade de ligas possíveis de serem aplicadas. Podem ser aplicados desde revestimentos para corrosão atmosférica, como revestimento de zinco e alumínio, como revestimentos voltados para ambientes de abrasão e erosão severas, como é o caso do carboneto de tungstênio. A superfície do componente pode ser customizada em relação ao meio na qual ela vai trabalhar.
Atualmente, a deposição de material pelo processo de Laser Cladding também está ganhando importância estratégica no que diz respeito a solucionar o problema de desgaste de peças. Essa técnica utiliza um feixe de laser potente pra depositar os materiais. Uma das suas principais características é conseguir realizar revestimentos com espessuras decimais e com união metalúrgica ao substrato. Essa característica proporciona ganhos técnicos importantes para as peças revestidas por que é possível proteger peças com pouca massa ou espessura com revestimentos finos, que podem suportar desgaste por abrasão, corrosão e impacto ao mesmo tempo.
Veja a seguinte situação: Uma das possíveis soluções é a aplicação de revestimentos contra desgastes, tais como Carboneto de Tungstênio Cromo, que é um material de elevadíssima resistência ao desgaste por adesão, corrosão, abrasão e erosão. Repare que ele consegue resistir a praticamente todos mecanismos de desgastes. Uma luva de bomba, por exemplo, revestida com esse material, tem sua vida útil incrementada em mais de 600%. Por outro lado, não possui uma boa resistência à impactos. Em todos os casos, recomendamos que seja realizada uma profunda avaliação de todas as variáveis que estão influenciando o processo. Uma outra ótima estratégia a ser adotada é avaliar a resistência dos materiais com ensaios laboratoriais. No centro de pesquisa e tecnologia da Rijeza, por exemplo, é possível realizar ensaios para avaliar abrasão e erosão, de acordo com normas da ASTM (exemplo, norma ASTM G65). É prático, rápido e barato. Pra aprofundar um pouco esse tema nós preparamos um material sobre esse processo de seleção de materiais. Acesse abaixo o material que preparamos pra vocês. Em caso de dúvidas, não deixes de nos chamar pelos canais disponíveis no nosso site.
