As soldas longitudinais em barras de aço inoxidável são rebarbadas eletroquimicamente para garantir a passivação adequada.Imagem cortesia de Walter Surface Technologies
Imagine que um fabricante celebre um contrato para fabricar um importante produto de aço inoxidável.Seções de chapas e tubos são cortadas, dobradas e soldadas antes de serem enviadas para a estação de acabamento.A peça consiste em placas soldadas verticalmente ao tubo.As soldas parecem boas, mas não é o preço ideal que um comprador está procurando.Como resultado, o esmeril gasta mais tempo removendo mais metal de solda do que o normal.Então, infelizmente, um azul distinto apareceu na superfície – um sinal claro de entrada de calor em excesso.Nesse caso, isso significa que a peça não atenderá aos requisitos do cliente.
Frequentemente feitos à mão, o lixamento e o acabamento exigem destreza e habilidade.Erros no acabamento podem custar muito caro considerando todo o valor que foi colocado na peça.Adicionar materiais sensíveis ao calor caros, como aço inoxidável, retrabalho e custos de instalação de sucata pode ser maior.Combinado com complicações como falhas de contaminação e passivação, uma operação de aço inoxidável antes lucrativa pode se tornar não lucrativa ou até mesmo prejudicial à reputação.
Como os fabricantes evitam tudo isso?Eles podem começar expandindo seus conhecimentos sobre retificação e acabamento, entendendo as funções que desempenham e como afetam as peças de aço inoxidável.
Estes não são sinônimos.Na verdade, todo mundo tem objetivos fundamentalmente diferentes.A retificação remove materiais como rebarbas e excesso de metal de solda, enquanto o acabamento fornece um acabamento fino à superfície do metal.A confusão é compreensível, visto que quem esmerilha com grandes rebolos remove muito metal muito rapidamente, podendo deixar arranhões muito profundos no processo.Mas na retificação, os arranhões são apenas uma consequência, o objetivo é remover rapidamente o material, principalmente ao trabalhar com metais sensíveis ao calor, como o aço inoxidável.
O acabamento é feito em etapas, à medida que o operador começa com um grão mais grosso e progride para rebolos mais finos, abrasivos não tecidos e possivelmente pano de feltro e pasta de polimento para obter um acabamento espelhado.O objetivo é obter um certo acabamento final (padrão de arranhão).Cada etapa (grão mais fino) remove os arranhões mais profundos da etapa anterior e os substitui por arranhões menores.
Como a retificação e o acabamento têm finalidades diferentes, muitas vezes eles não se complementam e podem jogar um contra o outro se a estratégia errada de consumíveis for usada.Para remover o excesso de metal de solda, o operador faz riscos muito profundos com um rebolo e depois passa a peça para o dressador, que agora tem que gastar muito tempo removendo esses riscos profundos.Essa sequência da retificação ao acabamento ainda pode ser a maneira mais eficiente de atender aos requisitos de acabamento do cliente.Mas, novamente, esses não são processos adicionais.
As superfícies da peça de trabalho projetadas para trabalhabilidade geralmente não requerem retificação ou acabamento.As peças que são lixadas só o fazem porque lixar é a maneira mais rápida de remover soldas ou outros materiais, e os riscos profundos deixados pelo rebolo são exatamente o que o cliente queria.As peças que necessitam apenas de acabamento são fabricadas de forma que não haja necessidade de remoção excessiva de material.Um exemplo típico é uma peça de aço inoxidável com uma bela solda protegida por um eletrodo de tungstênio que simplesmente precisa ser misturado e combinado com o padrão de acabamento do substrato.
As retificadoras com discos de baixa remoção de material podem apresentar sérios problemas ao trabalhar com aço inoxidável.Da mesma forma, o superaquecimento pode causar azulamento e alteração nas propriedades do material.O objetivo é manter o aço inoxidável o mais frio possível durante todo o processo.
Para isso, ajuda selecionar o rebolo com a taxa de remoção mais rápida para a aplicação e orçamento.As rodas de zircônio retificam mais rápido que a alumina, mas as rodas de cerâmica funcionam melhor na maioria dos casos.
As partículas de cerâmica extremamente fortes e afiadas são desgastadas de uma forma única.À medida que se desintegram gradualmente, eles não se tornam planos, mas retêm uma borda afiada.Isso significa que eles podem remover material muito rapidamente, muitas vezes várias vezes mais rápido do que outros rebolos.Geralmente, isso faz com que os rebolos de cerâmica valham o dinheiro.São ideais para usinagem de aço inoxidável, pois removem rapidamente cavacos grandes e geram menos calor e deformação.
Independentemente de qual rebolo um fabricante escolha, a contaminação potencial deve ser mantida em mente.A maioria dos fabricantes sabe que não pode usar o mesmo rebolo para aço carbono e aço inoxidável.Muitas pessoas separam fisicamente as operações de retificação de aço carbono e aço inoxidável.Mesmo pequenas faíscas de aço carbono caindo em peças de aço inoxidável podem causar problemas de contaminação.Muitas indústrias, como as indústrias farmacêutica e nuclear, exigem que os consumíveis sejam classificados como não poluentes.Isso significa que os rebolos de aço inoxidável devem estar praticamente isentos (menos de 0,1%) de ferro, enxofre e cloro.
Os rebolos não trituram sozinhos, eles precisam de uma ferramenta elétrica.Qualquer um pode anunciar os benefícios dos rebolos ou ferramentas elétricas, mas a realidade é que as ferramentas elétricas e seus rebolos funcionam como um sistema.Os rebolos de cerâmica são projetados para rebarbadoras angulares com uma certa potência e torque.Embora algumas retificadoras pneumáticas tenham as especificações exigidas, na maioria dos casos a retificação de rodas de cerâmica é feita com ferramentas elétricas.
Retíficas com potência e torque insuficientes podem causar sérios problemas até mesmo com os abrasivos mais modernos.A falta de potência e torque pode fazer com que a ferramenta desacelere significativamente sob pressão, essencialmente impedindo que as partículas de cerâmica no rebolo façam o que foram projetadas para fazer: remover rapidamente grandes pedaços de metal, reduzindo assim a quantidade de material térmico que entra no rebolo.rebolo.
Isso agrava o ciclo vicioso: os lixadores veem que nenhum material está sendo removido, então pressionam instintivamente com mais força, o que por sua vez gera excesso de calor e azulamento.Eles acabam empurrando com tanta força que esmaltam as rodas, o que os obriga a trabalhar mais e gerar mais calor antes de perceberem que precisam trocar as rodas.Se você trabalhar dessa forma com tubos ou chapas finas, elas acabam atravessando o material.
É claro que se os operadores não forem devidamente treinados, mesmo com as melhores ferramentas, pode ocorrer esse ciclo vicioso, principalmente no que diz respeito à pressão que exercem sobre a peça.A melhor prática é chegar o mais próximo possível da corrente nominal do moedor.Se o operador estiver usando um moedor de 10 A, ele deve pressionar com tanta força que o moedor consome cerca de 10 A.
O uso de um amperímetro pode ajudar a padronizar as operações de retificação se um fabricante processar uma grande quantidade de aço inoxidável caro.Claro, poucas operações realmente usam um amperímetro regularmente, então é melhor ouvir com atenção.Se o operador ouvir e sentir a RPM cair rapidamente, ele pode estar pressionando demais.
Ouvir toques muito leves (ou seja, pouca pressão) pode ser difícil, portanto, atenção ao fluxo da faísca pode ajudar nesse caso.Lixar aço inoxidável produz faíscas mais escuras do que aço carbono, mas elas ainda devem ser visíveis e se projetar uniformemente da área de trabalho.Se o operador de repente vê menos faíscas, pode ser devido a não aplicar força suficiente ou não polir a roda.
Os operadores também devem manter um ângulo de trabalho constante.Se eles se aproximarem da peça de trabalho quase em ângulo reto (quase paralelos à peça de trabalho), podem causar superaquecimento significativo;se eles se aproximam em um ângulo muito grande (quase vertical), correm o risco de bater a borda da roda no metal.Se usarem uma roda tipo 27, devem abordar o trabalho em um ângulo de 20 a 30 graus.Se tiverem rodas tipo 29, seu ângulo de trabalho deve ser em torno de 10 graus.
Os rebolos tipo 28 (cônicos) são normalmente usados ​​para retificar superfícies planas para remover material em caminhos de retificação mais largos.Essas rodas cônicas também funcionam melhor em ângulos de retificação mais baixos (cerca de 5 graus), ajudando a reduzir a fadiga do operador.
Isso introduz outro fator importante: escolher o tipo certo de rebolo.A roda tipo 27 possui um ponto de contato de superfície metálica, a roda tipo 28 possui uma linha de contato devido ao seu formato cônico, a roda tipo 29 possui uma superfície de contato.
As rodas tipo 27 mais comuns de hoje podem fazer o trabalho em muitas áreas, mas seu formato dificulta o trabalho com peças e curvas com perfil profundo, como conjuntos de tubos de aço inoxidável soldados.O formato do perfil do rebolo Tipo 29 facilita o trabalho dos operadores que precisam retificar superfícies curvas e planas combinadas.O rebolo Tipo 29 faz isso aumentando a área de contato da superfície, o que significa que o operador não precisa gastar muito tempo retificando em cada local – uma boa estratégia para reduzir o acúmulo de calor.
Na verdade, isso se aplica a qualquer rebolo.Ao moer, o operador não deve permanecer no mesmo local por muito tempo.Suponha que um operador esteja removendo metal de um filete de vários metros de comprimento.Ele pode conduzir o rebolo em movimentos curtos para cima e para baixo, mas isso pode causar superaquecimento da peça de trabalho, pois mantém o rebolo em uma área pequena por um longo período de tempo.Para reduzir a entrada de calor, o operador pode executar toda a solda em uma direção em uma ponta, então levantar a ferramenta (permitindo que a peça esfrie) e passar a peça na mesma direção na outra ponta.Outros métodos funcionam, mas todos têm uma coisa em comum: evitam o superaquecimento mantendo o rebolo em movimento.
Isso também é ajudado por métodos amplamente utilizados de “pentear”.Suponha que o operador esteja retificando uma solda de topo em uma posição plana.Para reduzir o estresse térmico e a escavação excessiva, ele evitou empurrar a esmerilhadeira ao longo da junta.Em vez disso, ele começa no final e passa o moedor ao longo da junta.Isso também evita que a roda afunde demais no material.
Obviamente, qualquer técnica pode superaquecer o metal se o operador trabalhar muito devagar.Trabalhe muito devagar e o operador superaquecerá a peça de trabalho;se você se mover muito rápido, o lixamento pode demorar muito.Encontrar o ponto ideal para a velocidade de alimentação geralmente requer experiência.Mas se o operador não estiver familiarizado com o trabalho, ele pode retificar a sucata para “sentir” a taxa de avanço adequada para a peça de trabalho.
A estratégia de acabamento depende da condição da superfície do material conforme ele entra e sai do departamento de acabamento.Determine um ponto inicial (condição de superfície obtida) e um ponto final (acabamento necessário) e, em seguida, faça um plano para encontrar o melhor caminho entre esses dois pontos.
Muitas vezes, o melhor caminho não começa com um abrasivo altamente agressivo.Isso pode parecer contra-intuitivo.Afinal, por que não começar com areia grossa para obter uma superfície áspera e depois passar para uma areia mais fina?Não seria muito ineficiente começar com um grão mais fino?
Não necessariamente, isso novamente tem a ver com a natureza da comparação.À medida que o grão mais fino é obtido em cada etapa, o condicionador substitui os arranhões mais profundos por outros mais finos.Se começarem com uma lixa de grão 40 ou uma frigideira, deixarão arranhões profundos no metal.Seria ótimo se esses arranhões aproximassem a superfície do acabamento desejado, e é por isso que existem materiais de acabamento de grão 40 disponíveis.No entanto, se um cliente solicitar um acabamento nº 4 (lixamento direcional), os riscos profundos deixados pelo grão nº 40 demoram muito para serem removidos.Os artesãos usam vários tamanhos de grão ou gastam muito tempo usando abrasivos de grão fino para remover esses grandes arranhões e substituí-los por outros menores.Tudo isso não é apenas ineficiente, mas também aquece muito a peça de trabalho.
Obviamente, o uso de abrasivos de grão fino em superfícies ásperas pode ser lento e, combinado com uma técnica inadequada, resulta em muito calor.Discos dois em um ou escalonados podem ajudar nisso.Esses discos incluem panos abrasivos combinados com materiais de tratamento de superfície.Eles efetivamente permitem que o artesão use abrasivos para remover o material, deixando um acabamento mais liso.
A próxima etapa no acabamento pode incluir o uso de tecidos não tecidos, o que ilustra outro recurso exclusivo de acabamento: o processo funciona melhor com ferramentas elétricas de velocidade variável.Uma rebarbadora que funcione a 10.000 rpm pode lidar com alguns materiais abrasivos, mas derreterá completamente alguns materiais não tecidos.Por esta razão, os finalizadores diminuem para 3.000-6.000 rpm antes de terminar o não tecido.Obviamente, a velocidade exata depende da aplicação e dos consumíveis.Por exemplo, os tambores não tecidos normalmente giram de 3.000 a 4.000 rpm, enquanto os discos de tratamento de superfície geralmente giram de 4.000 a 6.000 rpm.
Ter as ferramentas certas (retíficas de velocidade variável, vários materiais de acabamento) e determinar o número ideal de etapas basicamente fornece um mapa que mostra o melhor caminho entre o material recebido e o acabado.O caminho exato depende da aplicação, mas aparadores experientes seguem esse caminho usando métodos de corte semelhantes.
Os rolos não tecidos completam a superfície de aço inoxidável.Para um acabamento eficiente e vida útil otimizada dos consumíveis, diferentes materiais de acabamento são executados em diferentes velocidades de rotação.
Primeiro, eles levam tempo.Se eles veem que uma peça fina de aço inoxidável está esquentando, eles param de terminar em um lugar e começam em outro.Ou eles podem estar trabalhando em dois artefatos diferentes ao mesmo tempo.Trabalhe um pouco em uma e depois na outra, dando tempo para a outra peça esfriar.
Ao polir para um acabamento espelhado, o polidor pode fazer polimento cruzado com o tambor de polimento ou disco de polimento na direção perpendicular à etapa anterior.O lixamento cruzado destaca as áreas que devem se fundir com o padrão de arranhão anterior, mas ainda não traz à superfície um acabamento espelhado nº 8.Uma vez que todos os arranhões tenham sido removidos, um pano de feltro e uma almofada de polimento serão necessários para criar o acabamento brilhante desejado.
Para obter o acabamento certo, os fabricantes devem fornecer aos finalizadores as ferramentas certas, incluindo ferramentas e materiais reais, bem como ferramentas de comunicação, como a criação de amostras padrão para determinar a aparência de um determinado acabamento.Essas amostras (afixadas ao lado do departamento de acabamento, em documentos de treinamento e na literatura de vendas) ajudam a manter todos no mesmo comprimento de onda.
No que diz respeito às ferramentas reais (incluindo ferramentas elétricas e abrasivos), a geometria de algumas peças pode ser desafiadora mesmo para a equipe de acabamento mais experiente.Isso ajudará ferramentas profissionais.
Suponha que um operador precise montar um tubo de aço inoxidável de paredes finas.O uso de discos flap ou mesmo tambores pode causar problemas, superaquecimento e, às vezes, até um ponto plano no próprio tubo.É aqui que as retificadoras de cinta projetadas para tubos podem ajudar.A correia transportadora cobre a maior parte do diâmetro do tubo, distribuindo pontos de contato, aumentando a eficiência e reduzindo a entrada de calor.No entanto, como em tudo o mais, o artesão ainda precisa mover a lixadeira de cinta para um local diferente para reduzir o excesso de calor e evitar o desbotamento.
O mesmo se aplica a outras ferramentas de acabamento profissional.Considere uma lixadeira de cinta projetada para locais de difícil acesso.Um finalizador pode usá-lo para fazer um filete de solda entre duas placas em um ângulo agudo.Em vez de mover a lixadeira de dedo verticalmente (como escovar os dentes), o técnico a move horizontalmente ao longo da borda superior da solda de filete e depois ao longo da parte inferior, certificando-se de que a lixadeira de dedo não fique muito no mesmo lugar.por muito tempo.longo .
A soldagem, retificação e acabamento de aço inoxidável vem com outro desafio: garantir a passivação adequada.Depois de todas essas perturbações, ainda restava alguma contaminação na superfície do material que impedisse a formação natural de uma camada de cromo do aço inoxidável em toda a superfície?A última coisa que um fabricante precisa é de um cliente irritado reclamando de peças enferrujadas ou sujas.É aqui que a limpeza e a rastreabilidade adequadas entram em jogo.
A limpeza eletroquímica pode ajudar a remover contaminantes para garantir a passivação adequada, mas quando essa limpeza deve ser feita?Depende da aplicação.Se os fabricantes limpam o aço inoxidável para garantir a passivação completa, geralmente o fazem imediatamente após a soldagem.Não fazer isso significa que o meio de acabamento pode absorver os contaminantes da superfície da peça de trabalho e distribuí-los para outros locais.No entanto, para algumas aplicações críticas, os fabricantes podem adicionar etapas adicionais de limpeza - talvez até mesmo testes de passivação adequada antes que o aço inoxidável saia do chão de fábrica.
Suponha que um fabricante esteja soldando um importante componente de aço inoxidável para a indústria nuclear.Um soldador de arco de tungstênio profissional cria uma costura suave que parece perfeita.Mas, novamente, esta é uma aplicação crítica.Um membro do departamento de acabamento usa uma escova conectada a um sistema de limpeza eletroquímica para limpar a superfície de uma solda.Ele então lixou a solda com um abrasivo não tecido e um pano de limpeza e deu acabamento em uma superfície lisa.Depois vem a última escova com sistema de limpeza eletroquímica.Após um ou dois dias de inatividade, use um testador portátil para verificar a passivação adequada da peça.Os resultados, registrados e salvos com o trabalho, mostraram que a peça foi totalmente passivada antes de sair da fábrica.
Na maioria das fábricas, a retificação, o acabamento e a limpeza da passivação do aço inoxidável normalmente ocorrem em etapas subsequentes.Na verdade, eles geralmente são executados pouco antes de o trabalho ser enviado.
Peças usinadas inadequadamente criam alguns dos refugos e retrabalhos mais caros, por isso faz sentido para os fabricantes dar uma nova olhada em seus departamentos de lixamento e acabamento.Melhorias na retificação e acabamento ajudam a eliminar os principais gargalos, melhorar a qualidade, eliminar dores de cabeça e, o mais importante, aumentar a satisfação do cliente.
FABRICATOR é a principal revista de fabricação e conformação de aço da América do Norte.A revista publica notícias, artigos técnicos e histórias de sucesso que permitem aos fabricantes realizar seu trabalho com mais eficiência.A FABRICATOR está no mercado desde 1970.
Agora com acesso total à edição digital do FABRICATOR, fácil acesso a recursos valiosos do setor.
A edição digital do The Tube & Pipe Journal agora está totalmente acessível, fornecendo acesso fácil a recursos valiosos do setor.
Obtenha acesso digital completo ao STAMPING Journal, apresentando a mais recente tecnologia, melhores práticas e notícias do setor para o mercado de estampagem de metais.
Agora, com acesso digital completo ao The Fabricator en Español, você tem acesso fácil a recursos valiosos do setor.