Um processo de modifica\u00e7\u00e3o de rebolos de usinagem, desenvolvido na Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos (EESC) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), \u00e9 capaz de imprimir micromarca\u00e7\u00f5es em pe\u00e7as met\u00e1licas, aumentar a lubricidade de eixos mec\u00e2nicos e ampliar a vida \u00fatil dessas ferramentas. <\/p>\n
O processo in\u00e9dito, j\u00e1 patenteado, ter\u00e1 implica\u00e7\u00f5es na ind\u00fastria automobil\u00edstica, espacial e eventualmente at\u00e9 na fabrica\u00e7\u00e3o de melhores pr\u00f3teses e implantes. <\/p>\n
Trata-se de uma nova t\u00e9cnica de dressagem (do ingl\u00eas dressing), uma esp\u00e9cie de afia\u00e7\u00e3o do rebolo na qual o disco abrasivo \u00e9 desbastado e recondicionado. <\/p>\n
O desenvolvimento fez parte dos projetos de doutorado de Thiago Valle Fran\u00e7a e de inicia\u00e7\u00e3o cient\u00edfica de Alex Camilli Bottene, orientados pelo professor Jo\u00e3o Fernando Gomes de Oliveira. <\/p>\n
Retifica\u00e7\u00e3o temporizada<\/strong> <\/p>\n A retifica\u00e7\u00e3o \u00e9 um processo de usinagem que consiste em desbastar uma pe\u00e7a por meio do contato com um rebolo abrasivo. Com o uso, a superf\u00edcie do rebolo sofre um desgaste e precisa ser desbastada. Isso \u00e9 feito com a dressagem, que utiliza uma ferramenta ultradura de diamante. <\/p>\n O que o grupo de pesquisa fez foi introduzir uma vibra\u00e7\u00e3o controlada durante a dressagem. A ferramenta de diamante penetra e sai do rebolo em intervalos de tempo predeterminados e controlados por um software. O resultado \u00e9 a impress\u00e3o de microgeometrias na superf\u00edcie do disco abrasivo. <\/p>\n As microssali\u00eancias passam \u00e0 superf\u00edcie da pe\u00e7a que o rebolo usinar, formando microssulcos. Essas pequenas reentr\u00e2ncias fazem o material usinado absorver melhor o \u00f3leo lubrificante e mant\u00ea-lo na superf\u00edcie, melhorando seu desempenho e o rendimento da retifica\u00e7\u00e3o. <\/p>\n Eixo virabrequim<\/strong> <\/p>\n Uma poss\u00edvel aplica\u00e7\u00e3o do processo est\u00e1 nos chamados mancais hidrodin\u00e2micos, que apoiam eixos – componentes que devem estar constantemente lubrificados. O eixo virabrequim de um autom\u00f3vel, por exemplo, tem as suas dimens\u00f5es calculadas com o objetivo de manter um filme de \u00f3leo em sua superf\u00edcie, a fim de permanecer sempre lubrificado. <\/p>\n Se a lubricidade do eixo \u00e9 aumentada, suas dimens\u00f5es podem ser reduzidas, o que poder\u00e1 ser muito \u00fatil para a ind\u00fastria automotiva. “\u00c9 importante salientar que o virabrequim representa mais de 50% da massa total das pe\u00e7as m\u00f3veis internas em um motor”, disse Oliveira. <\/p>\n O professor ressalta que, com um virabrequim mais leve, o motor precisar\u00e1 de menos energia para acelerar, gerando economia e melhorando o seu desempenho. <\/p>\n Mancais hidrodin\u00e2micos<\/strong> <\/p>\n Fran\u00e7a lembra que as turbinas de avi\u00f5es tamb\u00e9m contam com mancais hidrodin\u00e2micos e que os benef\u00edcios levados aos motores automobil\u00edsticos poder\u00e3o ir para as aeronaves. <\/p>\n “O peso dos componentes \u00e9 muito importante na avia\u00e7\u00e3o”, disse. Segundo ele, a tecnologia proporcionaria economia e melhoria de desempenho tamb\u00e9m para a \u00e1rea da avia\u00e7\u00e3o. V\u00e1rias outras \u00e1reas que tamb\u00e9m utilizam mancais hidrodin\u00e2micos tamb\u00e9m poderiam se beneficiar. <\/p>\n C\u00f3digos de barras em metais Um detalhe importante \u00e9 que a impress\u00e3o n\u00e3o altera a geometria da pe\u00e7a e n\u00e3o compromete a sua funcionalidade, caracter\u00edsticas preponderantes para a usinagem de pe\u00e7as que exigem precis\u00e3o. <\/p>\n Ferramentas de desbaste ou de acabamento<\/strong><\/p>\n H\u00e1 ainda uma terceira aplica\u00e7\u00e3o do novo sistema de dressagem \u00e0 qual Fran\u00e7a agora se dedica: a otimiza\u00e7\u00e3o do processo de retifica\u00e7\u00e3o. <\/p>\n Rebolos s\u00e3o similares a lixas: os de gr\u00e3os maiores servem para maior retirada de material; os de granula\u00e7\u00e3o mais fina s\u00e3o aplicados em acabamentos e promovem menor desbaste. <\/p>\n “Com desenhos espec\u00edficos impressos em rebolos de gr\u00e3os m\u00e9dios, por exemplo, podemos utiliz\u00e1-lo como se fossem uma ferramenta de desbaste ou de acabamento, aumentando a flexibilidade do processo”, disse Fran\u00e7a. <\/p>\n Isso pode gerar economia ao permitir a compra de rebolos mais baratos a fim de adapt\u00e1-los e tamb\u00e9m ao aumentar a vida \u00fatil das ferramentas, modificando-as para novas fun\u00e7\u00f5es. <\/p>\n Atuador piezel\u00e9trico<\/strong> <\/p>\n O pesquisador est\u00e1 agora aperfei\u00e7oando o processo de dressagem que hoje \u00e9 feita por um equipamento chamado shaker (chacoalhador, em ingl\u00eas), que movimenta a ponta de diamante a partir de comandos do software desenvolvido pela equipe. <\/p>\n A inten\u00e7\u00e3o, segundo ele, \u00e9 incorporar um atuador piezel\u00e9trico aos equipamentos. “Com ele conseguiremos maior precis\u00e3o, al\u00e9m do controle de profundidade dos sulcos”, disse, <\/p>\n No processo atual, os sulcos s\u00e3o feitos a uma profundidade \u00fanica, em torno de 15 micr\u00f4metros (0,015 mil\u00edmetros). Com um software mais detalhado, associado ao novo equipamento, ser\u00e1 poss\u00edvel aumentar a resolu\u00e7\u00e3o de textura, multiplicar por dez a densidade atual das reentr\u00e2ncias e conseguir sulcos de diferentes profundidades chegando at\u00e9 50 micr\u00f4metros, segundo os pesquisadores. <\/p>\n “Isso dever\u00e1 aumentar ainda mais o leque de aplica\u00e7\u00f5es da tecnologia”, disse Oliveira. <\/p>\n Pr\u00f3teses met\u00e1licas “Na universidade alem\u00e3, a texturiza\u00e7\u00e3o \u00e9 feita por meio de outros processos, como torneamento e fresamento”, disse Bottene, ressaltando que o processo brasileiro envolvendo a retifica\u00e7\u00e3o ainda \u00e9 in\u00e9dito. Por isso, j\u00e1 foi feito um pedido de dep\u00f3sito de patente do processo de dressagem do rebolo. <\/p>\n Por enquanto, as empresas s\u00e3o obrigadas a utilizar m\u00e9todos bem mais caros para executar a texturiza\u00e7\u00e3o, como lasers e eletroeros\u00e3o. A troca por um processo de fabrica\u00e7\u00e3o mais barato poder\u00e1 refletir no pre\u00e7o dos produtos. <\/p>\n “Uma das aplica\u00e7\u00f5es da texturiza\u00e7\u00e3o \u00e9 a confec\u00e7\u00e3o de pr\u00f3teses met\u00e1licas que precisam apresentar texturas que combinem com a de ossos e m\u00fasculos”, disse Oliveira. Esse \u00e9 mais um campo que poder\u00e1 se beneficiar da tecnologia desenvolvida em S\u00e3o Carlos. <\/p>\n Autor: Ag\u00eancia Fapesp<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Um processo de modifica\u00e7\u00e3o de rebolos de usinagem, desenvolvido na Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos (EESC) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), \u00e9 capaz de imprimir micromarca\u00e7\u00f5es em pe\u00e7as met\u00e1licas, aumentar a lubricidade de eixos mec\u00e2nicos e ampliar a vida \u00fatil dessas ferramentas. 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\nA impress\u00e3o de padr\u00f5es geom\u00e9tricos nas superf\u00edcies \u00e9 apenas uma das aplica\u00e7\u00f5es dessa t\u00e9cnica. “Podemos inscrever c\u00f3digos de barras, n\u00fameros de s\u00e9rie ou desenhos espec\u00edficos”, disse Oliveira. <\/p>\n
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\nA pesquisa incluiu uma coopera\u00e7\u00e3o de trabalhos com a Universidade de Hannover, na Alemanha. <\/p>\n