O desgaste por abrasão em colheitadeiras de arroz é um dos principais fatores de redução do desempenho e vida útil de componentes que operam direto em contato com o grão. Para os fabricantes de máquinas agrícolas esse fator é determinante por que impacta diretamente na confiabilidade do equipamento, nos custos relacionados ao fornecimento de peças em garantia e, claro, o pior de todos os casos, na satisfação do cliente que adquiriu o equipamento.
A presença de sílica na superfície da casca do arroz transforma esse grão num elemento que torna o ambiente de trabalho extremamente abrasivo. O desconhecimento de como o mecanismo de desgaste acontece e de engenharia de superfície adequada pode ocasionar no desgaste prematuro de peças como helicóides, parafusos, chapas e facas de corte.
Nesse conteúdo, temos como objetivo analisar como o mecanismo de desgaste atua na superfície desses componentes e como os revestimentos contra desgastes aplicados por Aspersão Térmica, PTA e Laser Cladding podem ser aliados estratégicos no aumento de durabilidade dos componentes desses equipamentos.
A causa do desgaste por abrasão de colheitadeiras de arroz.
A casca do arroz possui elevada concentração de sílica (SiO2). Esse material, possui elevada dureza (1000 HV aproximadamente). Normalmente, os componentes de colheitadeiras são fabricados em aços estruturais com durezas que variam de 300 a 450 HV, o que é bem inferior à dureza da sílica presente na superfície da casca do grão.
Esse cenário, favorece a atuação do mecanismo de desgaste por abrasão, principalmente a abrasão por 3 corpos, (partículas soltas entre duas superfícies), que acelera ainda mais a remoção de material.
O resultado é a perda acelerada de material da superfície, que vai ocasionar perda de rendimento e consequente necessidade de parada para substituição de componentes.
Por que reforços por solda nem sempre são a melhor alternativa?
A aplicação de soldagem nas regiões de desgaste são frequentemente utilizados para tentar amenizar o problema, mas nem sempre essa é uma solução adequada. Essa técnica possui algumas limitações importantes, como a possibilidade de formação de trincas, uniformidade pouco controlada, zona termicamente afetada extensa e distorções geométricas no componente, sem falar no aumento de peso expressivo do componente. O acabamento superficial também não é uniforme, o que pode impactar no desempenho do componente.
Todos esses fatores comprometem a repetibilidade do processo para peças que vão montadas em equipamentos novos.
Nós preparamos a seguir um material com a linha de revestimentos contra desgastes aplicáveis para colheitadeiras e outros equipamentos agrícolas.
Engenharia de Superfícies: Revestimentos contra desgastes aplicados por Aspersão Térmica
Já vimos os impactos do desgaste por abrasão de colheitadeiras causados pelas partículas de sílica da casca do arroz nos componentes de colheitadeiras. As empresas buscam por soluções técnicas que possam garantir desempenho técnico e econômico para os usuários desses equipamentos. Nesse sentido, os revestimentos aplicados por Aspersão Térmica estão se tornando um importante aliado para a melhoria do desempenho desses componentes.
O revestimento de carboneto de tungstênio, por exempli, possui dureza superior a 1100 HV, que é superior à sílica e consegue suportar muito bem esse ambiente. Além disso, esse revestimento é bastante denso e com superfície homogênea.
Os revestimentos aplicados por Aspersão Térmica também possuem espessura bem inferior a de uma solda e não gera deformações na superfície e nem aporte de peso expressivo. São revestimentos que não impactam a integridade do componente.
Impacto direto na redução do desgaste por abrasão de colheitadeiras
Tradicionalmente, os fabricantes da maioria dos tipos de equipamentos, e não é diferente na agricultura, as engenharias são formadas por engenheiros mecânicos, que estão mais focados no dimensionamento dos equipamentos. No entanto, o conhecimento de engenharia de superfícies é muito importante para os projetos de colheitadeiras mais duráveis. Um bom conhecimento desses conceitos pode aumentar expressivamente a durabilidade dos componentes críticos, com consequente redução de paradas para manutenção no campo e isso pode aumentar expressivamente a disponibilidade dos equipamentos pros agricultores. Além disso, a empresa fabricante pode ter uma expressiva redução de custos com fornecimento de peças em caráter de garantia e o equipamento passa a ter uma maior percepção de robustez por parte dos clientes. No fim, todo mundo ganha tanto em questões financeiras como em produtividade.
Um exemplo prático é a aplicação de revestimento composto de carboneto de tungstênio em lâminas de picadores de palha. A durabilidade da peça é 600% superior a uma lâmina tradicional
Quando considerar revestimentos contra abrasão já no projeto?
Os revestimentos antiabrasivos aplicados por Aspersão Térmica deve ser considerados sempre que o componente trabalha com fluxo contínuo de partículas, sem impacto de partículas sólidas grandes e há substituição frequente de peças que impactam diretamente na produtividade e no custo operacional. Esse ambiente é claramente presente nas colheitadeiras de arroz.
Aspectos a serem considerados para especificar revestimento contra desgastes em colheitadeiras
Existem centenas de ligas antidesgastes disponíveis. Não existe uma liga melhor do que a outra. Todas elas são boas, desde que trabalhem em ambientes que elas foram projetadas para suportar.
É importante levar em consideração temperatura de trababalho, material base do substrato, condições operacionais (como velocidade, impacto, tamanho das partículas presentes no processo), regiões de desgaste, geometria da peça e tolerâncias dimensionais e de forma.
Quanto mais precisas forem essas informações, mas assertiva vai ser a seleção da liga a ser especificada.
Solicite uma avaliação técnica do seu componente
Se você atua no desenvolvimento de colheitadeiras ou outros equipamentos agrícolas e está buscando aumentar o desempenho e a resistência à abrasão para reduzir falhas prematuras de componentes críticos, entre em contato para uma avaliação da nossa engenharia.
A equipe da Rijeza é composta por engenheiros de materiais capazes de identificar como o mecanismo de desgaste está agindo sobre a superfície, indicar o revestimento antidesgaste mais apropriado e estimar o aumento da vida útil potencial.
O principal objetivo é transformar o desgaste em desempenho e eliminar problemas recorrentes no campo.
Você também pode baixar um material contendo os principais revestimentos contra desgastes utilizados na agricultura. Basta acessar abaixo.
