Abrasivos – Parte 1

INTRODUÇÃO

São denominados abrasivos os grãos de arestas vivas, extremamente duros, destinados a produzir o desgaste das peças em trabalho por meio de atrito. É importante que se utilize toda superfície para que, após certo período de uso, o abrasivo não se deforme e adquira uma face de contato
ondulado.

O Rebolo é um abrasivo utilizado como ferramenta cortante que trabalha, girando a grandes velocidades, nas esmerilhadoras e nas retificadoras. Na sua forma mais comum, o rebolo é uma ferramenta cilíndrica de certas espessuras ou em forma de discos com um furo central, por meio do qual se adapta no eixo da máquina esmerilhadora.

Abrasivos artificiais

Até fins do século passado, somente eram conhecidos os abrasivos naturais. Um dos mais empregados era o esmeril, mineral de cor preta, com cerca de 40% de óxido de ferro e 60% de óxido de alumínio. Dele vem a denominação comum, mas raramente exata que se aplica ainda hoje aos rebolos de maneira geral: rebolos de esmeril. O esmeril tem dureza inferior a 9 na escala de Mohs, que é uma escala padrão de dureza, na qual o diamante ocupa o número 1, o mais duro.

Pesquisas realizadas levaram a descoberta de abrasivos artificiais de dureza muito próxima de 10, mais vantajosos que o esmeril para usos industriais.

Abrasivos silicosos

Constituído de carboneto de silício, feitos em fornos elétricos, com 9,6 Mohs de dureza. Recomendado para metais de fraca resistência a tração (ferro fundido, latão, cobre, alumínio e materiais não metálicos).

Abrasivos aluminosos

Obtidos pela fusão da bauxita (minério de óxido de alumínio, silício e ferro) em fornos elétricos, obtendo dureza de 9,4 Mohs. Seus nomes comerciais mais comuns são aloxite, alundum e carundum. Recomendados para metais mais resistentes a tração, como o aço e o bronze fosforoso e em forma de cintas e folhas pequenas fixadas em panos ou papéis para lixar madeiras e seus derivados.

Generalidades

Rebolos são ferramentas cortantes constituídas de partículas abrasivas ligadas entre si por material aglutinante.

Tratando-se de ferramenta universal, abrange vasto campo de aplicação, sendo utilizada em máquinas para operações de corte e afiação, produzindo acabamentos dentro de tolerâncias dimensionais e de rugosidade pré estabelecidas, ou simplesmente eliminando excessos de material em peças fundidas, forjadas ou estampadas. O princípio de ação do rebolo consiste no desgaste causado pela penetração superficial dos grãos abrasivos, ocasionando a remoção de partículas do material.

A medida que se processa esta operação, os grãos abrasivos vão perdendo seu poder de corte, exigindo maior pressão na área de contato da peça com o rebolo, gerando uma força que fratura ou arranca as partículas gastas e expondo continuadamente novas arestas de corte. Este comportamento determina a principal característica funcional do rebolo. Identificando-o como a única ferramenta de corte auto-afiável.

Componentes do rebolo: os rebolos são basicamente constituídos de grãos abrasivos, um liga aglutinante e poros vazios.

• 1. Grão abrasivo: atua como ferramenta de corte, removendo partículas da peça. Estas partículas são denominadas cavacos.

Funções dos grãos abrasivos: quanto a forma, os rebolos são discos abrasivos de vários diâmetros e espessuras, contendo milhares de grãos abrasivos. Cada um destes grãos é realmente uma ferramenta de corte afiada. Em conjunto, executam o trabalho de remover da superfície da peça o material suficiente, conforme a finalidade do trabalho. O grão abrasivo executa seu trabalho removendo partículas da peça trabalhada.

A figura apresenta esboços de uma partícula típica de grão abrasivo, mostrando prováveis linhas de clivagem que formam novas arestas de corte.

Designação da classificação da granulação do abrasivo

Muito grosso:  8 a 10
Grosso:  12 a 24
Médio:  30 a 60
Fino:  70 a 120
Extra-fino:  150 a 240
Pó:  280 a 600

Granulometria: os grãos são classificados de acordo com seu tamanho, por peneiramento. Assim sendo, os grãos que passam por uma peneira que tem 6 aberturas por polegada l inear e ficam retidos em uma peneira que tem 14 aberturas por polegada linear são classificados de grãos = 10 (muito grossos). Aqueles que passam por uma peneira de 40 aberturas por polegada linear e ficam retidos em uma peneira de 80 aberturas são denominados de grãos 60 (média granulometria).

Peneiras Típicas Pelas Quais São Classificados os Grãos nos Tamanhos 10 e 60

• 2. Dureza do rebolo: é o valor da força-resistência com o qual o material de liga retém os grãos abrasivos. Quando a quantidade de liga é aumentada, a espessura as pontes de liga aumenta, retendo mais firmemente os grãos abrasivos e conferindo maior dureza ao rebolo.

Funções da dureza do rebolo: dureza é a capacidade da liga e dos grãos de resisti r a tensões provocadas pela operação de esmerilhagem. As tensões tendem a arrancar grãos abrasivos do rebolo, fraturando as pontes de liga e assim produzindo seu desgaste.

Dependendo do tipo de l iga, é a quantidade de material de sua composição que determina o grau de dureza de um rebolo, tornando-o macio ou duro.

Naturalmente, quanto maior a ponte, maior será a dureza. O valor da resistência é indicado pelo símbolo do grau de dureza, que vai desde o rebolo muito macio (A) até o rebolo extra-duro (Z).

Segue-se universalmente uma ordem alfabética de A até Z, subdividida em várias classes de dureza

A – G: dureza extra-macia
H – K: dureza macia
L – O: média dureza
P – S: duro
T – Z: extra-duro

Rebolo Duro e Rebolo Macio

• 3. Estrutura do rebolo: é basicamente a relação entre os grãos abrasivos, o material de liga e os poros vazios existentes na massa do rebolo. Esta relação pode ser modificada adicionando-se a liga vários materiais que, posteriormente, serão descartados no processo de cura ou queimados durante o processo de queima.

Funções da estrutura do rebolo: proporcionar espaços vazios para a eliminação dos cavacos. Durante a esmerilhagem, os cavacos da peça precisam alojar-se nos poros, para que não danifiquem ou empastem a superfície de contato do rebolo, criando, desta forma, uma superfície pouco cortante.
A grande maioria dos cavacos arrancados pelo rebolo durante o trabalho de esmerilhagem é expelida pela força centrífuga, deixando os espaços desobstruídos e limpos.

A estrutura de um rebolo pode ser controlada de maneira precisa, desde o mais denso até o de porosidade muito aberta. Nada mais é do que o espaçamento entre os grãos abrasivos.

Espaçamento cerrado: 0 a 3
Espaçamento médio: 4 a 6
Espaçamento aberto: 7 a 12

Tipos de Estruturas

• 4. liga de rebolo: é o material que mantém os grãos abrasivos na forma de rebolo. A liga é um porta-ferramentas que sustenta os grãos abrasivos enquanto efetuam seu trabalho.

Funções da liga de um rebolo: quando os grãos abrasivos individuais perdem o corte ou quebram completamente, o material de liga solta o grão desgastado, expondo novas partículas cortantes.

Quando a partícula de grão perde o corte ou quebra, as pressões normais de retífica aumentam, até chegar a um ponto onde a ponte de liga já não pode prender a partícula de grão abrasivo no seu lugar.

Ao chegar a este ponto, a ponte de liga rompe-se e libera o grão abrasivo sem corte e apresenta um novo jogo de ferramentas de corte à peça trabalhada. Por causa destas características, o rebolo é identificado como a única ferramenta de corte auto-afiável.

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