Um processo de modificação de rebolos de usinagem, desenvolvido na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da Universidade de São Paulo (USP), é capaz de imprimir micro marcações em peças metálicas, aumentar a lubricidade de eixos mecânicos e ampliar a vida útil dessas ferramentas. Trata-se de uma nova técnica de dressagem (do inglês dressing), uma espécie de afiação do rebolo na qual o disco abrasivo é desbastado e recondicionado. O desenvolvimento fez parte dos projetos de doutorado de Thiago Valle França e de iniciação científica de Alex Camilli Bottene.
Ambos contaram com apoio de Bolsas da FAPESP e foram orientados pelo professor João Fernando Gomes de Oliveira, do Departamento de Engenharia de Produção Mecânica da EESC. A retificação é um processo de usinagem que consiste em desbastar uma peça por meio do contato com um rebolo abrasivo. Com o uso, a superfície do rebolo sofre um desgaste e precisa ser desbastada. Isso é feito com a dressagem, que utiliza uma ferramenta ultradura de diamante. O que o grupo de pesquisa fez foi introduzir vibração controlada durante a dressagem. A ferramenta de diamante penetra e sai do rebolo em intervalos de tempo pré-determinados e controlados por um software. O resultado é a impressão de micro geometrias na superfície do disco abrasivo.
As micro saliências passam à superfície da peça que o rebolo usinar, formando microssulcos. Essas pequenas reentrâncias fazem o material usinado absorver melhor o óleo lubrificante e o manter na superfície. Uma possível aplicação do processo está nos chamados mancais hidrodinâmicos, que apoiam eixos – componentes que devem estar constantemente lubrificados. O eixo virabrequim de um automóvel, por exemplo, tem as suas dimensões calculadas com o objetivo de manter um filme de óleo na superfície, a fim de permanecer sempre lubrificado. Se a lubricidade do eixo é aumentada, suas dimensões podem ser reduzidas o que poderá ser muito útil para a indústria automotiva. “É importante salientar que o virabrequim representa mais de 50% da massa total das peças móveis internas em um motor”, disse Oliveira.
O professor ressalta que, com um virabrequim mais leve, o motor precisará de menos energia para acelerar, gerando economia e melhorando o seu desempenho. França lembra que também as turbinas de aviões contam com mancais hidrodinâmicos e que os benefícios levados aos motores automobilísticos também podem ir para as aeronaves. “O peso dos componentes é muito importante na aviação”, disse. Segundo ele, a tecnologia proporcionaria economia e melhoria de desempenho também para a área da aviação. Várias outras áreas que também utilizam mancais hidrodinâmicos também poderiam se beneficiar.
A impressão de padrões geométricos nas superfícies é apenas uma das aplicações dessa técnica. “Podemos inscrever códigos de barras, números de série ou desenhos específicos”, disse Oliveira. Um detalhe importante é que a impressão não altera a geometria da peça e não compromete a sua funcionalidade, características preponderantes para a usinagem de peças que exigem precisão. Há ainda uma terceira aplicação do novo sistema de dressagem à qual França agora se dedica: a otimização do processo de retificação. Rebolos são similares a lixas: os de grãos maiores servem para maior retirada de material; os de granulação mais fina são aplicados em acabamentos e promovem menor desbaste.
A intenção, segundo ele, é incorporar um atuador piezelétrico aos equipamentos. “Com ele conseguiremos maior precisão, além do controle de profundidade dos sulcos”, disse, No processo atual, os sulcos são feitos a uma profundidade única, em torno de 15 mícrons (0,015 milímetros). Com um software mais detalhado associado ao novo equipamento será possível aumentar a resolução de textura, multiplicar por dez a densidade atual das reentrâncias e conseguir sulcos de diferentes profundidades chegando até 50 mícrons, segundo os pesquisadores. “Isso deverá aumentar ainda mais o leque de aplicações da tecnologia”, disse Oliveira. A pesquisa atuou em conjunto com o Projeto Temático “Usinagem com altas velocidades de corte – HSM”, coordenado por Reginaldo Teixeira Coelho, professor da EESC, o que permitiu iniciar uma cooperação de trabalhos com a Universidade de Hannover, na Alemanha.
Fonte:
http://www.agencia.fapesp.br/materia/11851/texturizacao-metalica.htm
Texturização metálica 5/3/2010 Por Fábio Reynol Agência FAPESP http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.jsp?id=K4702388U2
Acesso em março de 2010