{"id":4052,"date":"2019-07-05T15:07:34","date_gmt":"2019-07-05T15:07:34","guid":{"rendered":"https:\/\/aco.com.br\/?p=4052"},"modified":"2019-07-05T15:07:57","modified_gmt":"2019-07-05T15:07:57","slug":"materiais-do-rolamento-sao-essenciais-para-maior-confiabilidade","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aco.com.br\/inicio\/materiais-do-rolamento-sao-essenciais-para-maior-confiabilidade\/","title":{"rendered":"Materiais do Rolamento S\u00e3o Essenciais Para Maior Confiabilidade","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Materiais do Rolamento S\u00e3o Essenciais Para Maior Confiabilidade <\/span><\/h1>\n

O uso de a\u00e7os e tratamentos de superf\u00edcie de aplica\u00e7\u00e3o espec\u00edfica permite que a confiabilidade dos rolamentos seja aumentada significativamente, o que, por sua vez, contribui para a redu\u00e7\u00e3o do custo total de propriedade das m\u00e1quinas e equipamentos. <\/span><\/p>\n

Para rolamentos de alto desempenho, a sele\u00e7\u00e3o e a otimiza\u00e7\u00e3o de materiais (de a\u00e7o) desempenham um papel central em seu desenvolvimento. Por esse motivo, a engenharia de materiais \u00e9 uma das quatro principais tecnologias de pesquisa e desenvolvimento da NSK. <\/span><\/p>\n

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Uma combina\u00e7\u00e3o de liga especial e tratamento t\u00e9rmico espec\u00edfico foi usada para desenvolver o a\u00e7o super resistente da NSK.<\/span><\/strong><\/em><\/h5>\n

Pureza material <\/span><\/h2>\n

A vida de fadiga de a\u00e7os de liga como 100 Cr6 (ou SUJ2 no padr\u00e3o japon\u00eas), por exemplo, depende principalmente do conte\u00fado de inclus\u00e3o. O \u00f3xido ou inclus\u00f5es n\u00e3o met\u00e1licas em particular, promovem efeitos negativos sob a superf\u00edcie da pista. Como exemplo, sabe-se que as inclus\u00f5es de \u00f3xido de alum\u00ednio, que s\u00e3o formadas pelo processo de oxida\u00e7\u00e3o durante a fus\u00e3o, podem levar a uma grande redu\u00e7\u00e3o na vida de fadiga do rolamento. Este efeito \u00e9 criado porque as inclus\u00f5es de \u00f3xido de alum\u00ednio s\u00e3o relativamente duras e podem quebrar quando o a\u00e7o est\u00e1 sendo processado, como durante o forjamento. Quando a ruptura ocorre, as inclus\u00f5es encolhem e enfraquecem a microestrutura.<\/span><\/p>\n

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BNEQARTET rolamentos r\u00edgidos de esferas s\u00e3o utilizados nos acionamentos de m\u00e1quinas el\u00e9tricas, como eletrodom\u00e9sticos<\/strong><\/em><\/h5>\n

Em parceria com um dos principais fabricantes de a\u00e7o, a NSK desenvolveu materiais como a\u00e7o Z, a\u00e7o EP e BNEQUARTET para evitar esse tipo de efeito negativo. Alguns desses materiais s\u00e3o fabricados usando processos especiais de fus\u00e3o que reduzem o conte\u00fado n\u00e3o met\u00e1lico e prolongam a vida de fadiga.<\/p>\n

Tratamento t\u00e9rmico espec\u00edfico para aplica\u00e7\u00f5es<\/h2>\n

O tratamento t\u00e9rmico \u00e9 outro par\u00e2metro que afeta as caracter\u00edsticas espec\u00edficas dos a\u00e7os e, consequentemente, tamb\u00e9m afeta os rolamentos. Este \u00e9 o motivo pelo qual materiais como o a\u00e7o SHX da NSK s\u00e3o submetidos a um tratamento t\u00e9rmico espec\u00edfico que \u00e9 particularmente resistente ao desgaste em altas temperaturas de opera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Rolamentos deste tipo s\u00e3o necess\u00e1rios n\u00e3o apenas onde o calor est\u00e1 presente como parte inerente do processo, mas em aplica\u00e7\u00f5es como m\u00e1quinas-ferramentas, onde as velocidades r\u00e1pidas do fuso geram altas temperaturas nos componentes do acionamento. Durante o desenvolvimento, as caracter\u00edsticas do a\u00e7o SHX foram comprovadas por meio de testes abrangentes de resist\u00eancia ao desgaste, incluindo testes de quatro esferas e rolos, bem como testes de vida \u00fatil do material e da superf\u00edcie.<\/p>\n

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Padr\u00e3o de dano t\u00edpico: <\/span><\/h3>\n

\u00c1reas brancas gravadas abaixo da superf\u00edcie do material <\/span><\/p>\n

A diferen\u00e7a est\u00e1 na liga O terceiro par\u00e2metro na busca por maior confiabilidade nos rolamentos \u00e9 a liga. As ligas podem impedir, ou pelo menos minimizar, a forma\u00e7\u00e3o de fissuras na microestrutura do rolamento. Novamente em colabora\u00e7\u00e3o com fabricantes de a\u00e7o, a NSK desenvolveu v\u00e1rias ligas especiais para este perfil de aplica\u00e7\u00e3o. <\/span><\/p>\n

Rolamentos de rolos cil\u00edndricos de quatro carreiras polidos, usados \u200b\u200bcomo rolamentos planet\u00e1rios integrados em turbinas e\u00f3licas Materiais como o a\u00e7o super resistente da NSK v\u00eam da combina\u00e7\u00e3o do tratamento t\u00e9rmico ideal com uma liga especial (Imagem 1).<\/span><\/p>\n

Por exemplo, o endurecimento dos a\u00e7os usando um processo como a carbonitreta\u00e7\u00e3o aumenta a vida \u00fatil em um fator de dois em compara\u00e7\u00e3o com a vida \u00fatil estimada sob condi\u00e7\u00f5es de lubrifica\u00e7\u00e3o contaminada. Em ambientes onde o lubrificante tem impurezas normais, a vida \u00fatil do rolamento pode ser aumentada at\u00e9 um fator de 10. A raz\u00e3o para esse desempenho aprimorado \u00e9 que o desgaste induzido pela superf\u00edcie causado por lubrifica\u00e7\u00e3o insuficiente ou contamina\u00e7\u00e3o do lubrificante \u00e9 significativamente reduzido. Por sua vez, qualquer dano potencial causado por “rachaduras de gravura branca” (WECs) est\u00e1 atrasado. <\/span><\/p>\n

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Exemplo 1<\/h3>\n

O desenvolvimento de novos materiais \u00e9 geralmente em resposta a tend\u00eancias industriais ou mudan\u00e7as nos requisitos da aplica\u00e7\u00e3o. Este foi o caso da tecnologia BNEQUARTET, que a NSK introduziu pela primeira vez h\u00e1 dois anos (Imagem 2).<\/span><\/p>\n

O BNEQUARTET foi criado inicialmente em resposta ao aumento constante no tamanho dos tambores da m\u00e1quina de lavar roupa. Os rolamentos r\u00edgidos de esferas, encontrados extensivamente em m\u00e1quinas de lavar com carregamento frontal em toda a Europa, est\u00e3o sujeitos a cargas desiguais e assim\u00e9tricas. Com o aumento do tamanho dos tambores, cargas de lavagem mais altas imp\u00f5em exig\u00eancias ainda maiores aos rolamentos.<\/span><\/p>\n

\u00a0Vantagens do Super-TF ao operar com lubrificante contaminado <\/strong><\/h5>\n

Em resposta, os especialistas em materiais da NSK come\u00e7aram a melhorar a composi\u00e7\u00e3o da liga de um a\u00e7o especial que impede a forma\u00e7\u00e3o de fissuras e reentr\u00e2ncias nas pistas e, mais importante, impede que elas se propaguem.Al\u00e9m disso, este a\u00e7o particular \u00e9 especialmente puro. O conjunto de medidas aplicadas na tecnologia BNEQARTET resultou em uma duplica\u00e7\u00e3o da vida \u00fatil do rolamento, sob alta carga e condi\u00e7\u00f5es ambientais desfavor\u00e1veis.<\/span><\/p>\n

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Exemplo 2<\/h3>\n

Outro exemplo de desenvolvimento de materiais orientados a aplica\u00e7\u00f5es vem da tecnologia de turbinas e\u00f3licas. Aqui, os danos aos rolamentos na forma de WECs podem<\/p>\n

\u00a0ocorrer abaixo da superf\u00edcie do material (Imagem3). Essas estruturas brancas de ferrita quebradi\u00e7a, que s\u00e3o formadas por mudan\u00e7as na microestrutura, podem ser observadas em se\u00e7\u00f5es transversais gravadas e polidas do material. As estruturas alteradas n\u00e3o s\u00e3o mais capazes de suportar as altas cargas aplica<\/span><\/p>\n

das. Os WECs se formam e se espalham, o que leva a defeitos s<\/span>uperficiais como pitti<\/span>ng ou FSM (descama\u00e7\u00e3o da estrutura branca).<\/span><\/p>\n

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Componentes cer\u00e2micos e revestimentos para rolamentos s\u00e3o uma \u00e1rea adicional de pesquisa na NSK <\/span><\/strong><\/h5>\n

Os cientistas nunca foram capazes de explicar completamente as raz\u00f5es para o WEC. O pensamento atual assume que as condi\u00e7\u00f5es s\u00e3o causadas pelos efeitos da intera\u00e7\u00e3o do componente dentro do trem de for\u00e7a. Estes incluem din\u00e2mica, atrito misto, cargas \/ correntes el\u00e9tricas, fatores qu\u00edmicos, movimentos de deslizamento \/ deslizamento e difus\u00e3o de hidrog\u00eanio. Desenvolvendo contramedidas <\/span><\/p>\n

Gra\u00e7as ao sucesso na replica\u00e7\u00e3o do WEC no laborat\u00f3rio, a NSK foi posteriormente capaz de desenvolver contra-medidas que incluem o polimento de a\u00e7os endurecidos com martensita, juntamente com outros materiais espec\u00edficos (Imagem 4). <\/span><\/p>\n

Este processo adicional demonstrou atrasar significativamente a ocorr\u00eancia de danos no WEC. Outro m\u00e9todo eficaz de reduzir a probabilidade de danos no WEC \u00e9 o uso de an\u00e9is de rolamento feitos de a\u00e7o resistente da NSK. Usando essa combina\u00e7\u00e3o de material e tratamento de superf\u00edcie, a capacidade de carga din\u00e2mica pode ser melhorada em 23%, o que, em rolamentos, equivale a uma duplica\u00e7\u00e3o da vida \u00fatil em fadiga. <\/span><\/p>\n

Reduzindo danos ao WEC <\/span><\/h3>\n

Com rela\u00e7\u00e3o ao desgaste induzido pela superf\u00edcie devido \u00e0 lubrifica\u00e7\u00e3o deficiente ou ao lubrificante contaminado, isso \u00e9 bastante reduzido com o uso de rolamentos STF (Imagem5), enquanto o dano potencial ao WEC \u00e9 retardado. Uma s\u00e9rie de testes NSK mostrou que o tempo antes do in\u00edcio do dano foi dobrado. <\/span><\/p>\n

Outra estrat\u00e9gia vantajosa \u00e9 usar an\u00e9is de rolamento feitos de “Anti-White Structure-Tough” (AWS-TF), um material patenteado da NSK que foi desenvolvido especificamente para evitar danos no WEC. Em uma extensa s\u00e9rie de testes, a vida \u00fatil dos an\u00e9is de rolamento de a\u00e7o convencionais foi medida at\u00e9 o momento em que o dano WEC foi detectado. Em seguida, a s\u00e9rie de testes foi repetida com o AWS-TF. <\/span><\/p>\n

Ap\u00f3s oito vezes mais vida \u00fatil do que os an\u00e9is de rolamento de a\u00e7o convencionais, n\u00e3o foram detectados WEAs (\u00e1reas brancas de corros\u00e3o) no material. <\/span><\/p>\n

Pl\u00e1sticos e Cer\u00e2mica <\/span><\/h3>\n

O desenvolvimento de materiais na NSK n\u00e3o \u00e9 apenas sobre o a\u00e7o. Materiais pl\u00e1sticos, assim como metais n\u00e3o-ferrosos como o lat\u00e3o, tamb\u00e9m s\u00e3o testados para fazer melhorias precisamente direcionadas \u00e0s caracter\u00edsticas das gaiolas. Al\u00e9m disso, cer\u00e2micas e revestimentos cer\u00e2micos (Imagem 6) desempenham um papel crescente quando s\u00e3o necess\u00e1rios ajustes nas propriedades de condutividade el\u00e9trica dos mancais e sua resist\u00eancia ao desgaste. Sobre esse assunto, a NSK introduziu recentemente um desenvolvimento de cer\u00e2mica chamado HDY2, que apresenta caracter\u00edsticas otimizadas de isolamento e condutividade t\u00e9rmica. <\/span><\/p>\n

Finalmente, outra \u00e1rea de foco para o desenvolvimento de materiais diz respeito aos lubrificantes. A tribologia \u00e9 uma compet\u00eancia central separada na organiza\u00e7\u00e3o de pesquisa e desenvolvimento da NSK, juntamente com a tecnologia de materiais.<\/span><\/p>\n

Fonte:\u00a0https:\/\/www.bearing-news.com\/bearing-materials-key-increased-reliability\/<\/a><\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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