Telecurso 2000 - Processos de Fabricação - 74proc

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74 AULA

Seu ZØ das Quantas, sentindo remorsos por ter “pisado em tantas bolas” como encanador, resolveu atualizar-se. Estava disposto a estudar, com afinco, todas as formas de vedaçªo. Se tivesse outros conhecimentos, melhoraria seu desempenho como encanador e poderia trabalhar em outros segmentos.

Inscreveu-se num teleposto do Telecurso 2000 e, paralelamente, buscou informaçıes nos fabricantes de adesivos, onde foi muito bem recebido.

Motivado para adquirir os conhecimentos, conheceu o seu ZØ Anaeróbico, que lhe deu todo o apoio.

Ficou por dentro e sabia explicar, com clareza, o que era uma trava química.

Aprendeu a unir flanges e outros componentes mecânicos e compreendeu como os adesivos podem ser œteis na eletrônica!

de prestaçªo de serviçosOutros detalhes, especialmente a respeito de travamento

Nesta aula, estudaremos um pouco mais a respeito de adesivos, tentando seguir os passos do seu ZØ das Quantas, que atualmente Ø dono de uma empresa e fixaçªo, serªo abordados.

Travamento

O parafuso hidrÆulico, inventado por Arquimedes (287-212 a.C.), conduziu ao desenvolvimento de travas rosqueadas, hoje comuns a toda tecnologia de conexªo. O travamento de superfícies rosqueadas consiste unicamente no aumento do atrito entre as roscas macho e fŒmea.

A trava química auxilia a montagem com uma lubrificaçªo adequada e, depois da polimerizaçªo, o produto preenche os requisitos normais de desmontagem, ou seja, a preservaçªo do atrito desejado para a nªo desmontagem com esforços inferiores aos desejados. Com isto, eliminam-se torques adicionais de montagem.

Adesivos I

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Nossa aula

AULAPor exemplo, no acoplamento de uma porca e parafuso, a presença de óleo facilita a operaçªo de montagem e desmontagem porque ele permanece inalterado; contudo, nªo evita o afrouxamento e o auto-afrouxamento.

Uma montagem rosqueada afrouxa quando hÆ uma alteraçªo permanente no comprimento do parafuso, na direçªo de seu eixo ou quando o próprio substrato afrouxa, como em superfícies vedadas. O auto-afrouxamento ocorre quando a montagem rosqueada apresenta movimentos de deslize entre as superfícies de contato.

A trava química possui a vantagem de lubrificar as roscas durante a montagem e, após um certo tempo, se polimerizar. Polimerizando-se, a trava se endurece e oferece maior resistŒncia à desmontagem.

De fato, para se desmontar o acoplamento entre uma porca e um parafuso travados quimicamente, exige-se o cisalhamento ou quebra do produto polimerizado. O afrouxamento e o auto-afrouxamento sªo eliminados com o uso de travas químicas.

Tipos de travamento Os principais tipos de travamento sªo os mecânicos:

•grampo travante; •porca com arruela dentada prØ-montada;

•inserto de nÆilon;

•porca bimetÆlica ou com inserto de nÆilon;

•enchimento de nÆilon no parafuso;

• rosca autodeformante;

•arruela dentada prØ-montada;

•arruela dentada.

Adesivos anaeróbicos e travamento

Os adesivos, dentre eles os anaeróbicos, sem dœvida alguma estªo entre os meios mais eficazes para o travamento de parafusos. Sendo líquidos, eles preenchem completamente as folgas microscópicas entre as roscas de interface.

Eles se transformam num sólido resistente quando entram em contato com metal na ausŒncia de ar. Nessa condiçªo, o adesivo cria uma conexªo interfacial ancorando-se à rugosidade da superfície e evitando qualquer movimento das roscas.

É importante que o comprimento total da rosca seja umedecido e que nªo haja restriçªo à cura do adesivo, pois certos óleos ou sistemas de limpeza podem impedir, ou atØ mesmo evitar, a cura completa dos adesivos por meio de reaçªo anaeróbica.

O adesivo líquido pode ser aplicado manualmente ou com o auxílio de equipamentos dosadores especiais.

AULAO umedecimento adequado de uma rosca depende dos seguintes parâmetros: tamanho da rosca, viscosidade do adesivo e geometria das peças. Se as peças

sªo de grandes dimensıes, o umedecimento de ambas as faces proporcionarÆ a confiabilidade necessÆria para a aplicaçªo adequada do adesivo.

Com roscas de furo cego, Ø essencial que o adesivo seja aplicado desde a parte inferior do furo roscado. A quantidade deve ser tal que, após a montagem, o adesivo deslocado preencha o comprimento total da rosca.

Se nªo se quer uma aplicaçªo manualdo adesivo em uma linha de montagem contínua, ou se os dosadores nªo podem ser utilizados, entªo os parafusos prØ-aplicados com adesivo sªo uma alternativa.

MicrocÆpsulas que contŒm um ingrediente ativo sªo aplicadas nas roscas, como uma película seca de revestimento adesivo. Quando o parafuso Ø montado, as cÆpsulas sªo rompidas, causando a reaçªo química que resultarÆ numa força de travamento. O auto-afrouxamento do parafuso Ø evitado.

Parafusos prØ-aplicados sªo tratados e armazenados como material normal de estoque.

Eles tambØm proporcionam vantagens para sistemas de qualidade. A quantidade de adesivo aplicada no revestimento Ø consistente devido ao controle de qualidade constante realizado por empresas de revestimento especializadas. Equipamentos de montagem jÆ existentes podem, geralmente, ser adaptados para utilizar parafusos prØ-aplicados sem alterar a ferramentaria.

Vedaçªo de flange

Os materiais de vedaçıes evitam o vazamento de líquidos e gases formando barreiras impermeÆveis entre dois flanges encaixÆveis.

As vedaçıes de fluidos sªo divididas em sistemas dinâmicos e estÆticos, dependendo se as partes se movem uma em relaçªo à outra.

Os flanges sªo classificados como sistemas estÆticos, embora se movam por causa da vibraçªo, temperatura e/ou alteraçıes de pressªo, choques, impactos etc.

Existem trŒs tipos de vedaçªo de flange: •as juntas de compressªo convencionais de cortiça, papel, borracha, metal e outros materiais livres de amianto; •as juntas de compressªo líquidas “cured-in-place” (CIP – curadas no lugar) que curam em segundos com luz ultravioleta antes da montagem; •as vedaçıes líquidas “formed-in-place”(FIP – moldadas no lugar) que se curam depois que as peças foram montadas.

AULATodas as vedaçıes devem desempenhar quatro funçıes: •criar vedaçıes;

•manter vedaçıes;

•permanecer impermeÆvel ao fluxo de fluidos;

•permanecer compatível com o maquinÆrio.

As vedaçıes de silicone FIP sªo apropriadas para juntas de baixa pressªo com potencial de folga ampla como chapas de cobertura de metal estampado. As vedaçıes anaeróbicas FIP vedam juntas de alta pressªo quando ambas as superfícies estªo firmes.

As vedaçıes CIP sªo ideais para vedar juntas que podem ser freqüentemente consertadas.

As vedaçıes FIP começam como líquidos aplicados em uma das superfícies da junta do flange. Quando as peças sªo montadas, o material FIP flui para dentro dos espaços vazios, folgas e marcas de arranhaduras formando uma vedaçªo durÆvel depois da cura. Os dois tipos mais comuns de materiais FIP sªo os silicones RTV (vulcanizaçªo à temperatura ambiente) e componentes anaeróbicos.

As vedaçıes FIP sobre juntas de compressªo prØ-cortadas apresentam as seguintes vantagens: • confiabilidade;

•custos reduzidos;

•facilidade na aplicaçªo;

•facilidade na manutençªo.

Estudos revelam que o contato efetivo metal com metal entre as superfícies de contato das peças mais cuidadosamente acabadas não excede de 25% a 35%. Os vedantes líquidos para flanges preenchem a rugosidade da superfície completamente, produzindo 100% de contato.

Vedaçªo de conexıes rosqueadas

Os vedantes de roscas evitam o vazamento de gases e líquidos pelas conexıes dos tubos. Tais juntas sªo consideradas dinâmicas devido à vibraçªo, variaçıes de pressªo e/ou temperatura.

Dentro da linha dos adesivos temos os vedantes de roscas que sªo formulados para proporcionar uma vedaçªo intensificada de fluidos (gases e líquidos) para montagem e sistemas de tubulaçªo atØ 204”C.

AULAEsses produtos sªo projetados para o uso em tubulaçıes metÆlicas tais como ferro fundido, aço-carbono e aço inoxidÆvel.

Vedantes de rosca líquidos geralmente nªo sªo recomendados para uso na maioria dos termoplÆsticos.

HÆ cinco fatores a serem considerados na seleçªo de um adesivo para conexıes roscadas: •resistŒncia do fluido requerido;

•tamanho mÆximo do tubo;

•tipo de rosca (isto afeta a tolerância);

•dificuldade para desmontagem (Ø necessÆrio aquecimento);

•tempo para alcançar uma vedaçªo do fluido.

Os adesivos tambØm encontram aplicaçıes em vedaçıes de porosidades de elementos mecânicos, na vedaçªo de montagens cilíndricas e em outras montagens da indœstria metal-mecânica, inclusive na indœstria automobilística.

As ilustraçıes a seguir mostram algumas aplicaçıes dos adesivos na indœstria automotiva.

Fixaçªo

Os adesivos anaeróbicos para fixaçªo de peças cilíndricas sªo indicados para montagens de engrenagens, rolamentos e buchas em eixos e sedes e substituem ou complementam mØtodos mecânicos de montagem como interferŒncias (prensagem e/ou dilataçªo/contraçªo tØrmica), chavetas, estriagem e montagens cônicas.

O adesivo, confinado entre as peças metÆlicas, preenche todos os microespaços existentes entre os componentes. Funcionando como microchavetas ancoradas às rugosidades microscópicas presentes na superfície das peças, o adesivo garante 100% de contato entre as peças e o polímero.

O uso dos produtos anaeróbicos para fixaçªo aumenta a resistŒncia ao cisalhamento em atØ duas vezes à obtida por interferŒncia mecânica.

AULAEliminando o jogo em montagens chavetas ou estriadas, os adesivos anaeróbicos de fixaçªo garantem a integridade das montagens, evitando a ovalizaçªo, folgas e corrosªo e aumentando a confiabilidade do conjunto.

A aplicaçªo de adesivos anaeróbicos de fixaçªo permite montagens por deslizamento, reduzindo a necessidade de acabamento requerido nas tolerâncias de alta precisªo, alØm de eliminar trincas em sedes e empenamento de eixos em conseqüŒncia da alta interferŒncia em montagens por prensagem.

Montagens eletrônicas

A indœstria eletrônica Ø uma das que mais crescem atualmente.

A evoluçªo das placas de circuito impresso nos œltimos quarenta anos abriu novas perspectivas com relaçªo às tecnologias de adesªo, vedaçªo, revestimento e proteçªo.

As placas nos anos 50 e 60 possuíam circuito em apenas um lado. No início dos anos 60 houve a evoluçªo das placas com orifícios perfurados que permitiam a interconexªo das placas multicamadas – chamada tecnologia do furo atravessante (through-hole). Com o aumento das densidades e complexidades do circuito, surgiu a necessidade de placas multicamadas com diversos circuitos sobrepostos. Hoje, as placas multicamadas dominam a indœstria.

A tendŒncia principal no projeto de placas e na tecnologia de fabricaçªo

Ø a miniaturizaçªo. Nos anos 80, a miniaturizaçªo de placas e componentes foi direcionada para a SMT (tecnologia de montagem de superfície). Com a SMT, os contatos do componente sªo diretamente soldados às plataformas (pads) de soldagem na superfície da placa, eliminando furos e conexıes atravØs dela.

Colaborando com as indœstrias eletrônicas, as indœstrias que fabricam adesivos tambØm direcionam-se para as montagens de placas de circuitos impressos. As colaboraçıes visam os seguintes itens: •adesªo de componentes montados em superfície;

•fixaçªo de fios;

•revestimento de placas de circuito impresso montadas;

•proteçªo e encapsulamento de componentes.

Requisitos do adesivo

O adesivo posicionado entre as plataformas de soldagem fixa o componente à placa. Pode ser aplicado à placa utilizando-se diversos mØtodos: impressªo com tela, transferŒncia de adesivo ou por seringa de dosagem.

AULAApós o componente ter sido posicionado, o adesivo deve ter resistŒncia suficiente para, enquanto œmido ou nªo curado, permitir que o componente permaneça na posiçªo atØ estar curado.

O adesivo curado deve ter entªo resistŒncia suficiente para manter o dispositivo unido à placa durante a passagem da onda de soldagem. Após a soldagem, o adesivo, agora supØrfluo, nªo pode afetar o circuito de nenhuma maneira. Para estar de acordo com essas exigŒncias, o adesivo deverÆ:

•estar livre de contaminantes e bolhas de ar; •ter uma longa vida œtil;

•permitir uma rÆpida aplicaçªo na forma de gotas muito pequenas;

•apresentar resistŒncia enquanto nªo curado;

•sofrer cura rÆpida;

•nªo deformar durante o ciclo de cura (aquecimento);

•ter alta resistŒncia combinada com flexibilidade, resistŒncia contra choque tØrmico/onda de soldagem; •cor compatível para detecçªo visual e automÆtica;

•ter gota de perfil alto, sem formar fio;

•ter consistŒncia no tamanho e perfil da gota;

•ter boas propriedades elØtricas quando curado.

Resumo

Pelo que foi visto na aula anterior e nesta aula, os adesivos foram criados para facilitar os processos de fabricaçªo. Eles contribuem para baratear os custos dos produtos, aumentar a vida œtil dos componentes de mÆquinas e equipamentos, facilitar a manutençªo, enfim, trazer benefícios e conforto para fabricantes e usuÆrios.

Assinale com X a alternativa correta.

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1 O travamento de superfícies rosqueadas consiste basicamente em:

a)a)a)a)a)()anular o atrito entre as roscas macho e fŒmea; b)b)b)b)b)()diminuir o atrito entre as roscas macho e fŒmea; c)c)c)c)c)()aumentar o atrito entre as roscas macho e fŒmea; d)d)d)d)d)()igualar o atrito entre as roscas macho e fŒmea; e)e)e)e)e)()dividir o atrito entre as roscas macho e fŒmea.

Pare! Estude! Responda!

AULAExercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 Uma montagem rosqueada afrouxa quando ocorre uma alteraçªo

permanente: a)a)a)a)a)()na cabeça do parafuso; b)b)b)b)b)()na ponta do parafuso; c)c)c)c)c)()no comprimento do parafuso; d)d)d)d)d)()no diâmetro do parafuso; e)e)e)e)e)()na lateral do parafuso.

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3

O auto-afrouxamento ocorre quando a montagem rosqueada apresenta movimentos entre as superfícies em contato. Esses movimentos sªo do tipo: a)a)a)a)a) ( ) circular contínuo; b)b)b)b)b)()circular de translaçªo; c)c)c)c)c) ( ) retilíneo alternativo; d)d)d)d)d) ( ) deslizante; e)e)e)e)e)()circular de rotaçªo e translaçªo.

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4

Os produtos anaeróbicos usados para fixaçªo de montagens cilíndricas, comparados aos dispositivos mecânicos (chavetas, montagens estriadas), apresentam maior resistŒncia: a)a)a)a)a) ( ) ao cisalhamento; b)b)b)b)b) ( ) à compressªo; c)c)c)c)c) ( ) à torçªo; d)d)d)d)d) ( ) ao alongamento; e)e)e)e)e) ( ) ao impacto.

Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5

Os flanges sªo classificados como sistemas: a)a)a)a)a) ( ) inertes; b)b)b)b)b) ( ) estÆticos; c)c)c)c)c) ( ) dinâmicos; d)d)d)d)d) ( ) ultra-sônicos; e)e)e)e)e) ( ) cinemÆticos.

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