Você sabe classificar um Mecanismo de Desgaste?

O conhecimento a respeito de Mecanismos de Desgastes é importante na rotina diária do profissional de Engenharia de Manutenção. O desgaste mecânico em elementos de máquinas é apontado como o principal fator na perda de desempenho mecânico, além de impactar economicamente de forma direta e indireta. Estima-se que entre 1 a 6% do PIB de países desenvolvidos é gasto emdesgaste 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.

Três maneiras de classificar o 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, 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.

O processo de desgaste é considerado complexo, pode envolver mecanismos de forma independente ou combinada.

Com relação aos mecanismos de desgaste, se destacam:

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:

Desgaste 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 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 do desgaste. Principalmente os obtidos 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.

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Como escolher um revestimento contra desgastes?

Esse boletim técnico foi preparado para profissionais que trabalham em Engenharia de Produto e de Engenharia de Manutenção.

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