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10 tipos de desgaste que impactam seu Custo Total de Propriedade (TCO)
Fenômenos de Desgaste que Afetam o Desempenho Industrial e o TCO
Todas as ferramentas industriais se degradam ao longo do tempo devido à perda de material, tipicamente causada por substâncias abrasivas ou corrosivas. Esta perda de material está sempre ligada à passagem de um produto abrasivo ou corrosivo. Produtos abrasivos são definidos por seu tamanho, natureza e forma. Fatores que aceleram o desgaste abrasivo incluem velocidade, temperatura e pressão.
Produtos corrosivos, por outro lado, são definidos por sua capacidade de degradar um objeto através de reações químicas. Quando um produto corrosivo entra em contato com uma superfície, ele se deteriora ao longo do tempo, o que pode levar de alguns dias a alguns anos. Indústrias que processam produtos abrasivos veem seu desempenho declinar devido ao desgaste abrasivo.
Este artigo, preparado pela Welding Alloys, tem como alvo setores industriais em todo o mundo, como cimento, mineração e pedreiras, siderurgia, petróleo e gás e reciclagem. Ele categoriza os fenômenos de desgaste que afetam o TCO, do mais ao menos frequente. O objetivo é ajudar as indústrias a compreender as causas nas suas instalações de produção e apresentar soluções disponíveis no mercado para prevenir e combater o desgaste.
Compreendendo o Desgaste e Seu Impacto
Os fenômenos de desgaste aumentam o Custo Total de Propriedade (TCO) para as empresas. Combater o desgaste é crucial e um grande desafio. Apenas uma compreensão completa dos fenômenos de desgaste permite a identificação das soluções mais eficazes, garantindo desempenho ótimo sob condições econômicas e ecológicas.
É importante compreender as características físicas de todas as possíveis soluções de tratamento de superfície, como todos os elementos metalúrgicos nas composições de arames de solda. Soluções personalizadas são desenvolvidas através da seleção e estratégia de implementação de uma ou uma combinação de soluções, como medidas preventivas e de proteção oportunas.
Os 5 tipos mais frequentes de desgaste abrasivo (67% dos casos de desgaste encontrados na indústria de granéis)
O desgaste abrasivo é definido como dano produzido pelo movimento de uma partícula dura sob tensão normal e tangencial.
1. Abrasão baixa ou moderada / baixo impacto
A abrasão baixa resulta da fricção de partículas levemente a moderadamente abrasivas, frequentemente combinada com pressão leve.
A natureza destes abrasivos pode variar:
- Agregados: minas, pedreiras, construção e obras públicas
- Vidro: fabricação de vidro e reciclagem de vidro
- Cavacos de madeira: indústria de papel
- Minério de ferro: indústria siderúrgica
No caso de abrasão baixa, o desgaste abrasivo é essencialmente devido ao volume de material abrasivo que passa pelos sistemas de transporte e tem muito pouco efeito nas ferramentas de processamento.
2. Abrasão pesada / sob pressão
A abrasão pesada é causada por:
- um material muito abrasivo sob baixa pressão,
- um material levemente ou moderadamente abrasivo sob alta pressão,
- um material abrasivo ou muito abrasivo sob alta pressão.
Como resultado desta alta pressão, o desgaste abrasivo na superfície leva à formação de lascas ou até mesmo arrancamento, desalojamento de fase dura ou deformação plástica da matriz.
Como resultado desta alta pressão, o desgaste abrasivo na superfície leva à formação de lascas ou até mesmo arrancamento, desalojamento de fase dura ou deformação plástica da matriz.
O desgaste por abrasão sob alta pressão diz respeito principalmente a ferramentas de transformação de material:
- Trituração: britadores de martelo
- Moagem: britadores verticais, prensas de rolos ou britadores giratórios
- Perfuração: tuneladoras (saiba mais sobre o serviço Welding Alloys-Produr na Tuneladora Euralpin Lyon Turin)
- Mistura: misturadores de concreto ou misturadores de vidro
A vida útil de equipamentos expostos a este nível de abrasão e a estes materiais abrasivos é mais curta em comparação com equipamentos submetidos a abrasão moderada; ao escolher os materiais certos, você pode aumentar sua durabilidade contra o desgaste abrasivo.
3. Erosão
O desgaste por erosão é muito similar ao desgaste por abrasão. O processo de erosão ocorre quando partículas sólidas contidas em um líquido ou gás entram em contato com a superfície do substrato a uma velocidade muito alta (ventiladores, ciclones, etc.).
A taxa de desgaste está diretamente ligada ao ângulo de incidência das partículas abrasivas e sua velocidade.
4. Choque e impacto
O desgaste causado por impacto ou choque está ligado à energia transmitida a um substrato por um elemento sólido. A energia está ligada à fórmula E= ½ mv² onde m é a massa e v a velocidade.
Isto significa que a energia de impacto pode assumir muitas formas diferentes: o despejo de rochas em uma caçamba, a trituração de uma carroceria de carro em um moinho de martelo, o forjamento de um martelo, etc.
5. Abrasão por sulcamento
Esta é abrasão baixa, moderada ou alta combinada com alta pressão ou peso pesado.
Este desgaste abrasivo se manifesta pela criação de lascas e arranhões na superfície impactada. A deformação plástica também acompanha este fenômeno.
Fricção e fadiga de contato: 20% dos casos de desgaste encontrados na indústria
6. Adesão / fricção
Quando dois elementos metálicos se esfregam um contra o outro e há uma transferência de material de um substrato para o outro, isto é conhecido como “desgaste adesivo”.
Este tipo de dano ocorre quando três fatores estão presentes: temperatura, pressão e fricção. Quando estes fatores se combinam, o contato entre irregularidades da superfície (asperezas) causa micro-fusão, que é então imediatamente cisalhada devido ao movimento.
Estas asperezas são frequentemente microscópicas e não visíveis a olho nu, fazendo com que este mecanismo de desgaste ocorra em uma escala muito pequena.
Vários fatores influenciam diretamente a taxa de desgaste adesivo: a pressão entre as duas peças, a velocidade de fricção, a temperatura do ambiente, a área de superfície de contato, a limpeza das superfícies de fricção e os coeficientes de fricção da superfície.
A natureza do material também desempenha um papel significativo. Usar dois materiais com estruturas cristalográficas idênticas tende a aumentar o risco de adesão. Exemplos de tais componentes incluem rolos de lingotamento contínuo, tesouras e rolamentos.
7. Fadiga de contato / fretting
A fadiga de contato ocorre quando há rolamento ou deslizamento cíclico entre dois elementos.
Sob estas condições, há uma perda súbita de material na forma de pitting ou lascamento.
Peças submetidas a deslizamento ou rolamento de alta pressão experimentam tensão mecânica significativa. Isto pode levar à formação de trincas, que se propagam devido a estas tensões até causarem separação ou remoção de material. Exemplos de tais peças incluem dentes de engrenagem, trilhos e prensas de rolos.
Desgaste por fadiga térmica: 5% dos casos de desgaste encontrados na indústria
8. Fadiga térmica / fretting
Este tipo de fadiga refere-se ao desgaste gerado por ciclos térmicos que são duros para o metal base. O aquecimento e resfriamento cíclico da peça causa expansão e compressão. A consequência direta destas tensões é a criação de trincas na forma de fissuras conhecidas como “trincas de fadiga”.
Exemplo: Ferramentas de forjamento, rolos de laminação a quente.
Desgaste devido à corrosão: 5% dos casos de desgaste encontrados na indústria
9. Corrosão
Este tipo de desgaste refere-se à degradação gradual de materiais, especialmente metais, através de reações químicas com seu ambiente, resultando em perda de material da superfície e estrutura enfraquecida.
Desgaste por cavitação: 3% do desgaste encontrado na indústria
10. Cavitação
A cavitação ocorre quando um líquido sofre uma mudança brusca de pressão. Isto leva à criação de numerosas bolhas de gás. Quando estas bolhas entram em contato com uma parede sólida, elas implodem, criando desgaste por cavitação. Isto também é conhecido como “erosão por cavitação”.
Este fenômeno repetido causa tensões cíclicas e fadiga no metal base. As trincas de fadiga então levam à separação de material.
Por Que Escolher a Welding Alloys?
Existem várias razões pelas quais a Welding Alloys deve ser escolhida como fornecedor preferencial para combater o desgaste de forma eficaz. Estas incluem:
Expertise técnica: A Welding Alloys é líder mundial na produção de produtos de soldagem dedicados principalmente a aplicações de reparo e manutenção. A Welding Alloys possui ampla expertise técnica e pode fornecer soluções de alta qualidade para uma grande variedade de problemas de soldagem e revestimento.
Inovação: A Welding Alloys investe continuamente em pesquisa e desenvolvimento para melhorar o desempenho e a durabilidade de suas soluções de resistência ao desgaste (revestimento, resistência à corrosão, cladding, etc.).
Qualidade: Os produtos da Welding Alloys são reconhecidos por sua qualidade. A Welding Alloys utiliza matérias-primas cuidadosamente selecionadas e segue processos de produção rigorosos para garantir produtos finais de alta qualidade.
Atendimento ao cliente: A Welding Alloys atribui grande importância à satisfação do cliente. A Welding Alloys oferece atendimento ao cliente de qualidade e está sempre pronta para ajudar os clientes a resolver seus problemas de soldagem e revestimento.
Portfólio de produtos: A mais extensa gama de ligas de soldagem e revestimentos resistentes ao desgaste (corrosão, abrasão, impacto, etc.) adequados para muitas indústrias. Isto significa que os clientes podem obter suas soluções de reparo e manutenção de um único fornecedor, simplificando a gestão de fornecedores e a logística.
Você está enfrentando problemas com desgaste? Podemos ajudar a avaliar a situação com uma auditoria de desgaste sem compromisso.