Revista Engrenagens Gears Magazine - Março/2020

www.sfeditora.com.br - Ano Il - Edição 3

›› Retrospectiva:

MPT: Motion + Power Technology ›› Artigos: ›› Tensões Residuais em Engrenagens Tratadas ›› Espiral Logarítmica e as Engrenagens Cônicas Octóides ›› Técnicas DOE e ANOVA na Tempera por Indução de Coroas ›› Controle da Espessura dos Dentes por Meio da Dimensão Sobre Esferas Próximas ›› Aumentando a Lucratividade com Óleos Vegetais

KN 3P e

gear profile grinding machine

6200 mm (244 inch)

3600 mm (142 inch)

e c ffi

e rg

ic om on

se u o yt

t ien

e as

KAPP NILES | Callenberger Str. 52 | 96450 Coburg | Germany | Phone: +49 9561 866-0 | E-Mail: info@kapp-niles.com | Internet: www.kapp-niles.com

TOP OF NITRIDING GASCON K2 EQUIPAMENTO DE NITRETAÇÃO GASOSA. Mais de 20 anos de experiencia levaram RÜBIG a desenvolver fornos de nitretação gasosa. Projetos individuais tornam possível a ótima integração em pequenos negócios, plantas de produção em série da indústria automotiva ou aeronáutica, assim como em OEM. São fornos horizontais fornos tipo campânula ou fornos tipo poço. GASCON 2 apresenta máxima eficiência e nitretação gasosa avançada.

BENEFÍCIOS DOS EQUIPAMENTOS DA RÜBIG Modularidade Unidades flexíveis para plantas In House com possibilidade de Up Grade no futuro

Individualidade Sistemas específicos customizados com soluções especiais

Operação eficiente Manutenção remota e diagnósticos On Line facilitam e melhoram sua eficiciência

Indústria 4.0 Fácil intercâmbio de informações entre o sistema supervisório e seu ERP

Durabilidade O uso de retorta de Inconel prolonga sua vida útil

Controle Possibilidade de controle da atmosfera via Kn2, Kc2 ou dissociação de amônia

REPRESENTANTE NO BRASIL: INDUSTRIAL HEATING EQUIPAMENTOS E COMPONENTES LTDA.

R. Angelino Ferreira Vinagre, 81 – jd. São Francisco – Cep:13181-080 - Sumaré – SP Fone: 19-3854 6699 ou 19-9 9236 4202 – Email: rubig@industrialheating.com.br

RÜBIG GmbH & Co KG 4600 Wels Durisolstraße 12 Austria | t +43 (0) 7242 / 293 83 - 0 at.office@rubig.com | www.rubig.com

10

CONTEÚDO

18

27

ABRIL 2020 - NÚMERO 03

DEPARTAMENTOS

07

Notícias

COLUNAS

06

Editorial A Presente Edição No editorial da edição de Julho do ano passado eu fazia referência à feira Motion + Power Technology, Ex Gear Show, que seria realizada em Outubro 2019 em Detroit, EUA. Prometi uma retrospectiva deste evento, que fui visitar. Onde estive pela primeira vez.

RETROSPECTIVA

08

MPT: Motion + Power Technology Esta feira, anteriormente conhecida como Gear Expo, no ano passado passou a ser denominada de Motion + Power Technology. Com esta denominação a feira consegue atender não somente exclusivamente ao mundo das engrenagens, mas também a toda a cadeia do setor de acionamento. É organizada pela AGMA, American Gears Manufacturers Association, a Associação Americana de Fabricantes de Engrenagens. Fundada em 1916, a AGMA, como ela se autodefine, é uma organização dirigida por membros e pelo mercado, conduzindo programas e fornecendo serviços para a indústria de equipamentos e seus clientes.

EQUIPE DE EDIÇÃO SF Editora é uma marca da Aprenda Eventos Técnicos Eireli (19) 3288-0437 Rua Ipauçu, 178 - Vila Marieta, Campinas (SP) www.sfeditora.com.br www.aquecimentoindustrial.com.br Udo Fiorini Publisher udo@sfeditora.com.br • (19) 99205-5789 Gabrielly Guimel Redação Diagramação gabrielly@sfeditora.com.br • (19) 3288-0437 André Júnior Vendas andre@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437 Iago Emerick Publicidade iago@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437 As opiniões expressadas em artigos, colunas ou pelos entrevistados são de responsabilidade dos autores e não refletem necessariamente a opinião dos editores.

4 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

CONTEÚDO

ABR 2020 - NÚMERO 03

ARTIGOS

10

Tensões Residuais em Engrenagens Tratadas Termicamente: Medições e Simulação Alisson S. Duarte, Luiza A. Cordeiro, - Sixpro e Antonio V. Vieira - EW-EURODRIVE Brasil; Minas Gerais, Brasil O profissional da área de fabricação de engrenagens possui atenção constante à definição de geometrias funcionais e otimizadas e também à obtenção de propriedades mecânicas adequadas para as engrenagens.

Além disso, é necessário também buscar uma maior qualidade do produto com foco na aplicação e na utilização desse por seus clientes.

14

A Espiral Logarítmica e as Engrenagens Cônicas Espirais Octóides Antonio Gallinucci - Engrecon; Santana do Parnaíba - São Paulo, Brasil Quantas curvas não existem na matemática? e cada qual com suas propriedades. São parábolas, cicloides, circunferências, senóides, espirais de Arquimedes, cardióides, evolventes, lemniscatas, ufa! Na mecânica clássica, há aplicações para quase todas elas. No princípio, elas eram traçadas a mão, ponto a ponto; eram artesanalmente construídas.

18

A Aplicação de Técnicas DOE E ANOVA na Análise de Processo de Tempera por Indução de Coroas de Transmissão Fabricadas em Aço SAE 1045 Jardel Silva- Fiat Chrysler Automobile Latam; Recife, Brasil As engrenagens são componentes fundamentais em alguns sistemas de transmissão, embora existam sistemas de transmissão onde não são empregados engrenagens, podemos afirmar que em para 90% dos sistemas de transmissão existe a aplicação de algum tipo de engrenagem. Tendo em vista as altas solicitações mecânicas empregadas nas engrenagens de sistemas de transmissão, os tratamentos térmicos são ferramentas de extrema importância na área da engenharia, principalemente na aplicação em engrenagens.

24

Controle da Espessura dos Dentes por Meio da Dimensão Sobre Esferas Próximas Norberto Mazzo - Norberto Mazzo Consultoria; São Paulo, Brasil A espessura circular normal do dente (Sn) de uma engrenagem com dentes externos ou a dimensão circular normal do vão (Tn) de uma engrenagem com dentes internos é o tamanho do arco medido sobre o círculo de referência (d) que corresponde a um dente ou a um vão.

27

Institucional: Mundo da Usinagem: Aumentado a Produtividade com Óleos Vegetais Marcelo Kuroda - Blaser Swisslube do Brasil.

Com os recentes aumentos dos preços de petróleo e com a consciência ambiental crescente, mais atenção tem sido dedicada a fluidos de corte à base de óleos vegetais.Atualmente é reconhecido que a natureza oferece uma maior variedade de matérias-primas para fabricação de lubrificantes que a indústria petroquímica.

ÍNDICE DE ANUNCIANTES Página

7

Empresa

Contato

ALL Lubrificantes

www.alllubrificantes.com.br

Blaser

www.blaser.com

Energis8

www.energis8agroquimica.com.br

2ª capa

Kapp Niles

www.kapp-niles.com

11, 3ª capa

Metalurgia

www.metalurgia.com.br

Portal Aquecimento Industrial

www.aquecimentoindustrial.com.br

2ª capa

Rübig

www.rubig.de

17

StarSU

www.star-su.com.br

4ª capa 27

12, 16, 3ª capa

Revista Engrenagens

MARÇO/2020 5

EDITORIAL

A PRESENTE EDIÇÃO

N

o editorial da edição de Julho do ano passado

Cilíndricas – da Concepção à Fabricação, na edição

eu fazia referência à feira Motion + Power

anterior desta revista aprofundou o tema Análise

Technology, Ex Gear Show, que seria realizada

Geométrica por Meio das Dimensões M, e traz neste

em Outubro 2019 em Detroit, EUA. Prometi uma

número o artigo: Controle da Espessura dos Dentes por

retrospectiva deste evento, que fui visitar. Onde estive

Meio da Dimensão sobre Esferas Próximas, em que fica

pela primeira vez. De propriedade da AGMA, a associação

evidenciado que o correto dimensionamento da espessura

americana de fabricantes de engrenagens, a feira é bienal

dos dentes é de fundamental importância no trabalho de

e realizada em conjunto com o Heat Treat Show, feira

transmissão de força.

dedicada ao mundo do tratamento térmico e organizada

Alisson Duarte, sócio da SixPro, apresenta em conjunto

pela ASM International. Para quem como eu, acostumado

com Luiza Cordeiro, colaboradora técnica na Sixpro

há muitos anos em visitar feiras técnicas com quarteirões

e Antonio Vieira, Supervisor de Engenharia da SEW-

e quarteirões de stands tomando o espaço do pavilhão

EURODRIVE, o artigo Tensões Residuais em Engrenagens

de eventos foi uma grata surpresa ver quanto espaço e

Tratadas Termicamente: Medições e Simulação. Baseado

tempo é dedicado neste evento para a massiva divulgação

em um trabalho realizado em conjunto sobre o tema

técnica. Vários auditórios se espalhavam pelo pavilhão,

apresentado.

apresentando uma contínua programação de entrevistas

E por último, Marcelo Kuroda, Engenheiro de Vendas

e palestras. Desde jovens do ensino médio, ensino

da Blaser Swisslube do Brasil, nos apresenta o trabalho

superior, técnicos, administradores, jornalistas, seniors,

Aumentando a Lucratividade com Óleos Vegetais, tendo

enfim, todos tinham espaços dedicados a participarem de

em vista os custos de fluídos de corte com o impacto

palestras técnicas. Na verdade, se for para acompanhar

da variação dos preços de o petróleo e considerando a

com atenção a toda a programação disponível, somente

crescente consciência ambiental.

visitando em grupo para se dividirem. Creio que isso foi

Estamos em um momento extremamente delicado

o que mais me impressionou nesta feira, que fisicamente

sob a influencia dos acontecimentos com o Corona vírus.

nem é tão grande assim.

Não queria entrar neste tema, já tão divulgado na mídia,

A retrospectiva desta visita ao evento em Detroit segue

mas não poderia deixar de comentar o nefasto que está

com mais detalhes nesta edição. Onde você encontrará

sendo para toda a nossa economia. Se já estávamos desde

também os seguintes artigos:

2014 a só ter notícias desanimadoras... Por este motivo

A Espiral Logarítmica e as Engrenagens Cônicas

não estamos divulgando nesta edição o IV Seminário

Espirais Octoides. O especialista em engrenagens Antonio

Engrenagens, inicialmente previsto para Setembro deste

Gallinucci iniciou na edição passada a série sobre as

ano. Com certeza ficará para 2021, com data a ser definida

cônicas, que continua agora com este artigo dedicado às

mais para frente.

Cônicas Espirais Octoides.

Jardel Silva Filho, Engenharia da FCA Fiat de Goiana, PE, nos brinda com o artigo Aplicação de Técnicas DOE E ANOVA na Análise de Processo de Têmpera por Indução de Coroas de Transmissão Fabricadas em Aço SAE 1045, em que ele expõe sobre a importância da utilização de experimentos fatoriais do tipo 2k na definição de parâmetros importantes de processos críticos como o apresentado.

Norberto Mazzo, autor do livro Engrenagens 6 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

Tenha uma boa leitura!

Udo Fiorini, Editor Na Capa: Imagem de Engrenagens tirada na visita à empresa Engrecon. Cortesia: Engrecon

Novidades

LANÇADA VERSĂƒO 2020 DO SOFTWARE KISSSOFT A KiSSsoft traz muitas novidades

AGMA 6006 e VDMA 23904.

manter-se atualizado, registra-se

na sua nova versĂŁo 2020, entre

A operação de cålculo Ê

elas mĂŠtodos adicionais para a

possĂ­vel para mecanismos de

as novidades ĂŠ enviado a cada trĂŞs

avaliação de confiabilidade de seu

danos individuais, componentes,

semanas aproximadamente.

conceito de transmissĂŁo.

subsistemas e transmissĂľes

AlĂŠm dos coeficientes de

na KISSsoft-News, o e-mail com

No inĂ­cio de julho, a KISSsoft

completas. Isso permite criar,

realizou uma demostração on-

segurança, que exigem cada

planos de manutenção, otimizar

line gratuita de 45 minutos das

vez mais resultados na forma

o estoque de peças de reposição

novidades e ampliaçþes da versão

de uma probabilidade de

ou comparar duas variantes de

2020.

sobrevivĂŞncia dependente do

transmissĂŁo com uma abordagem

tempo ou confiabilidade, a

holĂ­stica.

KISSsoft disponibiliza agora nĂŁo

SerĂŁo apresentado mais

sĂł o mĂŠtodo de cĂĄlculo segundo

destaques da nova versĂŁo futura,

Bertsche, como tambĂŠm segundo

para receber as informaçþes e

ALL IndĂşstria de Lubrificantes Ltda.

Fone: +55 (31) 3911.3630 Rodovia JosÊ Benedito de Paiva, 4185 Bairro Maçaranduba - São Gonçalo do Sapucaí / MG

 � �

+55 (35) 3652.0788 E-mail: all@alllubrificantes.com.br CEP 37490-000 Site: www.alllubrificantes.com.br

Revista Engrenagens

MARÇO/2020 7

Novidades

EVENTOS

GEAR EXPO MOTION + POWER Estande da Gear Technology

TECHNOLOGY

Esta feira, anteriormente conheci-

clientes. Atualmente, as empresas

da como Gear Expo, no ano pas-

membros da AGMA somam mais

sado passou a ser denominada de

de 495. Elas incluem fabricantes

Motion + Power Technology. Com

de equipamentos dos Estados

esta denominação a feira consegue

Unidos, México e Canadá, além de

atender não somente exclusiva-

alavancar interesses de mais de 30

mente ao mundo das engrenagens,

países ao redor do mundo.

mas também a toda a cadeia do

A última edição deste evento

setor de acionamento. É organi-

foi em Outubro do ano passado,

zada pela AGMA, American Gears

em Detroit, Estados Unidos. Ela

Manufacturers Association, a

foi realizada em conjunto com o

Associação Americana de Fabri-

Heat Treat Show, o maior evento

cantes de Engrenagens.

da América do Norte dedicado à

Fundada em 1916, a AGMA,

tecnologia de processamento e tra-

como ela se autodefine, é uma or-

tamento térmico de metais. Já há

ganização dirigida por membros e

anos estes eventos são realizados

pelo mercado, conduzindo progra-

em conjunto. O Heat TREat Show é

mas e fornecendo serviços para a

realizado pela ASM International,

Estande Kiss Soft

indústria de equipamentos e seus

anteriormente conhecida somente

como ASM (American Society for

Entrada da feira Motion Power Technology 8 ABRIL/2020

Revista Engrenagens

Estande Gear Technology

Novidades

EVENTOS

Na foto acima, o engenheiro Norberto Mazzo

Entrada da Fábrica da Ford

Metals - Sociedade Americana de Metais). Trata-se de

Estas salas se situavam no lado externo do pavilhão

uma organização com mais de 30 mil membros, hoje a

de exposições. Isso dá uma ideia da concentração de

nível mundial, e que em poucas palavras se destina a

atividades oferecidas nos 3 dias do evento: 15 a 17 de

congregar pessoas e instituições para difundir conhe-

Outubro de 2019.

cimento metalúrgico. E é esta organização, através de

Antes do evento, no dia 14, segunda feira, o dia

sua divisão HTS (Heat Treating Society - Sociedade de

ainda era dedicado à montagem final dos estandes.

Tratamento Térmico) que organiza a cada dois anos a

Mas ao mesmo tempo uma série de visitas técnicas

feira e ciclo de palestras Heat Treat Show.

foram oferecidas a interessados, algumas gratuitas,

Tanto a AGMA como a ASM são organizações sem

outras não. Acabei participando da visita à Rouge

fins lucrativos que tem uma forte atuação na produ-

Factory da FORD, onde são produzidas todas as ver-

ção de normas técnicas, na publicação de revistas e

sões da pick-up F-150, sucesso de venda nos Estados

livros e na formação técnica. Para se ter uma idéia, a

Unidos. Foi nesta fábrica, localizada ao lado do Rio

ASM tem na sua sede em Cleveland, situada em uma

Rouge, daí o nome, na época uma fazenda, que Henri

área chamada sugestivamente de Materials Park, um

Ford começou a sua atividade como construtor de

Centro de Treinamento que custou US$ 3 milhões com

automóveis. Atualmente sai desta fabrica uma F-150 a

mais US$ 1,7 milhão em equipamentos doados. Deze-

cada 52 segundos. De qualquer uma de suas inúmeras

nas de novos cursos continuam sendo desenvolvidos

versões.

ali para as necessidades de treinamento mais significativas do setor.

Dias antes da feira, a AGMA anunciou que havia

Durante a realização da Heat Treat e Motion+Power vários outros eventos ocorrem em paralelo, aproveitando a sinergia e os visitantes. Tanto

adquirido o conjunto de revistas Gear Technology, in-

a ASM como a AGMA realizam ali seus congressos

cluindo no negócio a Gear Technology India magazine

anuais. Isso faz com que a nata das personalidades

e a Power Transmission Engineering magazine

do setor de engrenagens e de tratamentos térmicos a

No salão de exposições do evento em Detroit, não

nível mundial circule pelos corredores do evento. Ou-

foi construída separação física entre as duas feiras,

tra coisa que chama a atenção é uma forte dedicação

mas os stands da feira de TT estavam de um lado do

ao ensino por parte dos organizadores. Não somente

salão e os das Engrenagens no outro lado. A entra-

o ensino técnico através de palestras, mas também

da era uma só, mas as recepções aos participantes

dedicado a estudantes em geral. Dentro do recinto

eram separadas. Vários auditórios internos (contei 4)

de exposições foi montado um auditório para mais

traziam continuamente palestras e entrevistas com

de 100 pessoas especialmente para atividades com

técnicos e especialistas de cada área. Isso sem contar

estudantes. Sem contar o vários “Education Courses”

os ambientes do ciclo de palestras propriamente di-

incluídos na programação das duas associações.

tos, que se diferenciavam entre si por serem gratuitos (no caso do TT) e cobrados (no caso das Engrenagens).

Revista Engrenagens

ABRIL/2020 9

CONTEÚDO TÉCNICO

TENSÕES RESIDUAIS EM ENGRENAGENS TRATADAS TERMICAMENTE: MEDIÇÕES E SIMULAÇÃO

Por Sixpro e SEW-EURODRIVE Brasil

O

profissional da área de

torna-se viável otimizar os processos

foram medidas na superfície do

fabricação de engrenagens

e projetos para garantir a qualidade

pinhão após o tratamento térmico,

possui atenção constante à

das peças. Para demonstrar um

considerando-se direções específicas

definição de geometrias funcionais e

trabalho de previsão dessas tensões

em referência à peça tratada. As

otimizadas e também à obtenção de

residuais, toma-se o pinhão mostrado

regiões medidas estão mostradas na

propriedades mecânicas adequadas

esquematicamente na Fig. 1. Observe

Fig. 2.

para as engrenagens. Além disso,

que 3 regiões de interesse foram

é necessário também buscar uma

definidas como indicado.

maior qualidade do produto com foco

O pinhão objeto deste estudo

A atividade de previsão das tensões residuais necessita não somente de resultar em valores

na aplicação e na utilização desse por

foi forjado a quente, usinado,

realísticos, mas também demanda

seus clientes.

cementado, temperado, revenido e

ser realizada em tempo compatível

retificado. A análise se concentrou

com as necessidades da indústria.

o aprimoramento na qualidade

na medição e na previsão das tensões

Para tanto, foi utilizado o software

de produtos forjados e tratados

residuais provenientes do processo

JMatPro® para simular as

termicamente é a previsão de tensões

de têmpera, bem como na influência

propriedades e os comportamentos

residuais, bem como ações que

do revenimento subsequente.

do material em várias condições

visem reduzir essas tensões. Assim,

Com isso, as tensões residuais

de temperaturas e deformações,

Um dos caminhos possíveis para

incluindo as suas microestruturas Ponto (b)

Ponto (c)

possíveis (austenita, ferrita, perlita, Ponto (a) (face do pinhão)

bainita, martensita e martensita revenida), e a cinemática de transformação de fases em razão da variação da temperatura no tempo.

Possuir dados confiáveis do material para a alimentação do modelo por elementos finitos de previsão do processo de tratamento térmico, bem como obter esses dados com rapidez e com menor custo, é fundamental para a atividade de Engenharia com base na previsão do processo.

Fig.1. Pinhão forjado e tratado termicamente [SEW] 10 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

Por essa razão, as propriedades do

CONTEÚDO TÉCNICO

(a)

(b)

(c)

Fig. 2. Tensões residuais sendo medidas nos pontos (a), (b) e (c) [VAS Tecnologia]

material foram simuladas.

Uma vez que se determinou três

e suas características, a previsão

em razão do resfriamento mais

dos processos de têmpera e duplo

rápido e, em especial, na camada

pontos de interesse na superfície

revenimento foi realizada através do

cementada, uma vez que o seu

para a análise das tensões residuais,

software QForm. A disposição dos

teor de carbono elevado propicia

a caracterização da camada

dados importados para dentro do

a formação martensítica. A

cementada deveria ser a primeira

QForm pode ser visualizada na Fig. 4,

dispersão martensítica calculada

etapa. Com isso, ainda utilizando-se

na qual todas a propriedades de cada

está demonstrada na Fig. 5. Logo,

o software JMatPro®, foi possível

fase são definidas.

essa maior formação martensítica

prever o perfil da composição

Após a simulação da etapa de

na região superficial definiu uma

química na camada cementada,

têmpera, observou-se uma formação

tendência da superfície sofrer um

como mostrado na Fig. 3.

mantensítica mais acentuada nas

aumento de volume nessa região,

regiões próximas à superfície,

como mostrado na Fig. 6 para o

Calculado e definido o material

Revista Engrenagens

MARÇO/2020 11

CONTEÚDO TÉCNICO 0,9 0,8

Quantidade de carbono (Wt%)

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0

0,1 Profundidade

2,0

3,0

Fig. 3. Teor de carbono no material a partir da superfície da peça obtido via JMatPro®

Inscreva-se no site aquecimentoindustrial.com.br, para receber todas quartas-feiras nossa news em seu e-mail, basta colocar nome, e-mail e sua área de interesse!

Fig. 4. Dados do material dispostos no QForm, bem como exemplificações de curvas de escoamento e variação volumétrica Tabela 1 – Resultados comparativos de tensões residuais entre a prática e a simulação Tensão Residual Simulada (MPa)

Ponto

Tensão Residual Medida (MPa)

1

- 426

- 982

- 426

2

- 338

- 543

- 338

3

- 732

- 1095

- 733

12 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

Pós- Têmpera

Pós-Duplo Revenimento

CONTEÚDO TÉCNICO aumento relativo de volume na

Martensita

Volume %

90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5

9 8 7 6 5 4 3 2 1

transformação de fase “austenita

45.2947

5%

para martensita”.

95%

Neste momento, é possível afirmar que as tensões medidas na superfície devam ser compressivas, ou seja, possuir valores negativos.

Isso ocorre porque a camada

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

Martensita [%] Valor mínimo Valor máximo Valor médio Desvio padrão Mediano

cementada, com maior teor

4.43723 94.4096 45.29 27.05 44.39

de carbono e quantidade de martensita do que o material do núcleo, tende a aumentar o seu volume e, consequentemente, ser comprimida. Toma-se o Ponto (c) para exemplificar o raciocínio aqui sendo

Fig. 5. Dispersão de martensita calculada via QForm na seção longitudinal do pinhão

descrito (Fig. 7), comparando-se as condições na superfície cementada

Alteração de volume [%]

com as condições no material de base próximo à região cementada.

2.65 2.60 2.55 2.50 2.45 2.30 2.25 2.20 2.15 2.10 2.05 2.00 1.95 1.90 1.85

Percebe-se que as tensões residuais na superfície são negativas, e portanto compressivas, enquanto que as tensões no núcleo são positivas, e portanto trativas. Além disso, observou-se uma queda na magnitude das tensões efetivas com a realização do revenimento.

Enfim, foi possível prever as tensões residuais, como mostra a comparação na Tabela 1. Logo,

Fig. 6. Mudança relativa de volume na transformação de fases calculada via QForm

torna-se viável estabelecer uma nova estratégia no processo de tratamento térmico com base na simulação do

100 Núcleo

Temperatura [ºc]

800 σzz(superfície) ≈ - 1095 MPa

600

processo, reduzindo a magnitude das Superfície

nas propriedades mecânicas da peça.

σzz(superfície) ≈ - 732 MPa

σzz(núcleo) ≈ + 480 MPa

tensões residuais, sem influenciar

σzz(núcleo) ≈ + 311 MPa

Por Alisson S. Duarte, Consultor

400 Retirada do óleo

200

Retirada ao ar

Após o primeiro revenimento

Técnico na Sixpro e Professor

Após o segundo revenimento

na UFMG e na PUC (alisson@ sixpro.pro). Luiza A. Cordeiro,

0 0

200

400

600

800

1000

1200

Colaboradora Técnica na Sixpro (simulacao@sixpro.pro). Antonio V. Vieira, Supervisor de Engenharia

Fig. 7. Cálculo da variação da temperatura via QForm ao longo dos tratamentos térmicos, bem como a comparação das tensões residuais na superfície e no núcleo da peça

na SEW-EURODRIVE Brasil (antonio.vieira@sew.com.br).

Revista Engrenagens

MARÇO/2020 13

CONTEÚDO TÉCNICO

A ESPIRAL LOGAR�TMICA E AS ENGRENAGENS CÔNICAS ESPIRAIS OCTÓIDES

Por Antonio Gallinucci

Q

uantas curvas nĂŁo existem na matemĂĄtica?

seguindo uma espiral logarítmica. O ângulo de alívio

e cada qual com suas propriedades. SĂŁo

na cabeça Ê igual ao ângulo da espiral, normalmente

parĂĄbolas, cicloides, circunferĂŞncias, senĂłides, espirais

valendo 12 graus.

de Arquimedes, cardiĂłides, evolventes, lemniscatas,

Vamos começar pela parte indigesta: traçar o

ufa! Na mecânica clåssica, hå aplicaçþes para quase

modelo teĂłrico, uma vez que sem ele nĂŁo se pode

todas elas. No princípio, elas eram traçadas a mão,

estudar as propriedades da curva. Sejam as variĂĄveis

ponto a ponto; eram artesanalmente construĂ­das. Mais

seguintes:

tarde, ajustadas com gabaritos utilizando a “curva

Ď = mĂłdulo do vetor do ponto da curva no ponto P

francesa� (coisa de gente idosa, como eu); enfim,

Ď 0= mĂłdulo do vetor onde y=0 (observe-se que em

com a evolução da tecnologia, vieram a ser traçadas

uma espiral haverĂĄ infinitos pontos como esse). A curva

computacionalmente, com a precisĂŁo que o computador

corta o eixo “xâ€? no ponto P0. θ=ângulo do vetor posição do ponto P

permitir e que a mĂĄquina puder usinar.

Nesta edição serå dada uma atenção especial à Espiral Logarítmica. Por quê? as razþes são vårias.

Dentre suas propriedades matemĂĄticas, uma se destaca

t = reta tangente à curva no ponto P Ν=ângulo formado pela tangente à curva e o vetor posição do ponto .

pela própria definição: uma curva cuja tangente, em

Do triângulo diferencial da Fig. 2 obtemos:

qualquer ponto, forma o mesmo ângulo com seu vetor

đ?œŒ â‹… dđ?œƒ = đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž dđ?œŒ

posição. É uma propriedade importante, pois a força transmitida Ê normal ao perfil do elemento mecânico e, desta maneira, o vetor força segue a normal à tangente e evita-se a variação de uma componente que causaria vibraçþes na transmissão. Em ferramentas de corte de dentes, como o caracol, o perfil Ê detalonado (i.e. deslocado e mantido constante durante a afiação)

Y

dđ?œƒ =

(1) (2)

1 â‹… dđ?œŒ â‹… đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž đ?œŒ

1 ďż˝d đ?œƒ = ďż˝ â‹… dđ?œŒ â‹… đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž đ?œŒ đ?œƒ = đ?‘™đ?‘› đ?œŒďż˝

đ?œŒ

đ?œŒ0

(3) (4)

⋅ �� �

Y Îł

t P

Ď

Fig.1. definição da espiral logarítmica 14 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

Ď

Îł

Ď

X

θ Ď d

Îť

X

dĎ

dθ

θ

Ď 0 P 0

dĎ

Fig. 2. diferenciação da curva para definir a função pola

CONTEÚDO TÉCNICO no respectivo raio de curvatura da espiral logarítmica no ponto mÊdio

circunferĂŞncia de qualquer raio

Y

do dente. Nestes casos, o ângulo de hĂŠlice ĂŠ o ângulo Îł e ĂŠ Ď 0 o raio mĂŠdio Ď

da engrenagem mĂŁe.

Da ĂĄlgebra tem-se que o raio de

β

Ď

ÎłĎ

curvatura Rc de uma linha ĂŠ dado

Ν δ ι

por:

Rc

V

X

đ?‘…đ?‘? =

H Fig. 3. Ă‚ngulo de hĂŠlice da espiral de um arco de circunferĂŞncia em qualquer raio

Fig. 5. Cremalheira de referĂŞncia (ref. Buckingham, E. ; Analytical Mechanics of Gears)

dđ?œŒ đ?œŒ 2 + dđ?œƒ

đ?œŒ2 − đ?œŒ â‹…

2 3â „2

(9)

d2đ?œŒ dđ?œŒ +2 dđ?œƒ dđ?œƒ2

2

A equação (8) pode ser escrita: đ?‘™đ?‘› đ?œŒ = đ?‘™đ?‘› đ?œŒ0 +

đ?œƒ â‹… đ?‘™đ?‘› e đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž

(10)

Consequentemente: dđ?œŒ 1 = dđ?œƒ đ?œŒ đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž

(11)

dđ?œŒ đ?œŒ = dđ?œƒ đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž

(12)

2

Fig. 4. Cones primitivos em contato (ref. Buckingham, E. ; Analytical Mechanics of Gears)

(5) đ?‘™đ?‘› đ?œŒ − đ?‘™đ?‘› đ?œŒ0 =

đ?œƒ đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž

đ?œŒ đ?œƒ (6) đ?‘™đ?‘› = đ?œŒ0 đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž

(7)

đ?œƒ đ?œŒ = eđ?‘Ąđ?‘” đ?›ž đ?œŒ0

Finalmente:

Fig. 6. Linha teĂłrica de contato entre dentes (ref.

Buckingham, E. ; Analytical Mechanics of Gears)

se tambĂŠm que existem vĂĄrias curvas possĂ­veis para materializar essa “engrenagem mĂŁeâ€?. Pois bem, a espiral logarĂ­tmica ĂŠ a curva

d đ?œŒ đ?œŒ = dđ?œƒ2 đ?‘Ąđ?‘”² đ?›ž

(13)

Substituindo (12) e (13) em (9) obtĂŠm-se: đ?‘…đ??ś =

đ?œŒ đ?‘ đ?‘–đ?‘›đ?›ž

(14)

No caso de projeto de um par

que melhor se adapta neste caso, e

cĂ´nico espiral pelo mĂŠtodo face

serve de base para aproximaçþes

milling, caso o raio do cortador seja

de outras curvas com o mesmo

igual ao raio da espiral logarĂ­tmica

raio de curvatura no ponto mĂŠdio

no ponto mĂŠdio da face da coroa

do comprimento do dente. Sua

mĂŁe, o valor de setting horizontal

desvantagem, porÊm, Ê a fabricação.

da cortadora serĂĄ zero e o raio do

Os processos para usinagem

cortador serĂĄ sempre maior que o

(8) đ?œŒ = đ?œŒ0 â‹… eđ?‘Ąđ?‘” đ?›ž

dessa espiral sĂŁo lentos quando

raio da coroa mĂŁe. Isto significa que

comparados a outros processos jĂĄ

o cortador precisaria ter diâmetro

que as engrenagens cĂ´nicas espirais

mencionados na edição anterior,

muito grande, alĂŠm do senso

eram geradas atravĂŠs de uma

como o face milling e o face

pråtico, de maneira que diâmetros

cremalheira em forma de disco

hobbing.

menores de cortadores deveriam

đ?œƒ

Na edição anterior comentou-se

(engrenagem mĂŁe), cujos dentes de

Entretanto, tanto o arco de

ser utilizados. A consequĂŞncia de

perfil reto promoviam a evolvente

circunferĂŞncia (face milling)

usar um cortador com diâmetro

dos flancos dos dentes das peças

quanto a epiciclĂłide (face hobbing)

menor do que o raio de curvatura da

atravĂŠs de cortes tangentes. Falou-

tĂŞm seu raio de curvatura baseado

espiral logarítmica Ê uma alteração Revista Engrenagens

MARÇO/2020 15

CONTEÚDO TÉCNICO do ângulo de espiral ao longo da

entre os flancos dos dentes, descrita

face do dente da engrenagem

sobre a superfĂ­cie da esfera que

mĂŁe. Isto nĂŁo ĂŠ um recurso

contĂŠm o par. Elas podem ter dentes

proibitivo, desde que a aplicação do

retos, helicoidais ou espirais.

par de engrenagens tenha baixa

A Fig. 4 representa o cone

sensibilidade à alteração deste

primitivo de uma engrenagem

ângulo de espiral. Na maioria dos

cĂ´nica rolando sem escorregar sobre

casos, outras caracterĂ­sticas sĂŁo

o cone primitivo da cremalheira

mais sensíveis a vibraçþes e ruídos,

circular de referĂŞncia (engrenagem

como por exemplo o acabamento

mĂŁe). Para quem leu o artigo

superficial dos dentes, erros de

anterior, fica aqui uma observação

espaçamento, interferências, etc.

que nĂŁo mencionei: quando o par de

Para avaliar a diferença do

engrenagens rola sem escorregar

ângulo de hÊlice quando saímos

com a cremalheira de referĂŞncia,

do ponto mĂŠdio do dente da

uma peça rola em cima e a outra

engrenagem mĂŁe com um cortador

embaixo, de maneira que as hĂŠlices

menor que o raio de curvatura

sĂŁo geradas com sentidos opostos.

da espiral logarĂ­tmica, devemos

Complementando, a Fig. 6

proceder conforme as equaçþes da

apresenta a linha de contato teĂłrico

Fig. 3 a seguir:

em forma de “8� descrita sobre a

ÎłĎ (Ď =) ângulo de espiral em Ď

superfĂ­cie da esfera considerada.

Ď =qualquer raio

Existem octĂłides diferentes

Os settings V e H do cortador na

e com aproximaçþes tambÊm

mĂĄquina de corte pelo mĂŠtodo face

distintas em relação ao modelo

milling podem ser calculados por:

matemåtico. A aproximação mais

đ?‘‰ = đ?‘…đ??ś â‹… đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?›ž

(15)

đ??ť = đ?œŒđ?‘œ − đ?‘…đ??ś â‹… đ?‘ đ?‘–đ?‘› đ?›ž

utilizada ĂŠ a de Tregold, que pode ser encontrada em literaturas

(16)

especĂ­ficas sobre engrenagens

γ = ângulo mÊdio da espiral

cĂ´nicas. Nela, a geometria de

Pela Fig. 3:

apenas uma das engrenagens ĂŠ

�� � =

(17)

đ??ť đ?‘‰

projetada no plano osculador da esfera, perpendicular Ă geratriz

đ?‘‰ đ?‘Ąđ?‘” đ?œ† = đ??ť

(18)

do cone primitivo, dando origem a uma engrenagem cilĂ­ndrica

đ?‘‰ 2 + đ??ť 2 + đ?‘…2đ?‘? − đ?œŒ 2 (19) đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?›ż + đ?›ź = 2đ?‘…đ??ś đ??ť 2 + đ?‘‰ 2 đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?œ† + đ?›˝ = đ?›žđ?œŒ = đ?›ź + đ?›˝

đ?‘‰ 2 + đ??ť 2 + đ?œŒ 2 − đ?‘…2đ?‘? (20) 2đ?œŒ đ??ť 2 + đ?‘‰

2

de dentes retos equivalentes. O mĂŠtodo ĂŠ suficientemente preciso para engrenagens com 8 dentes ou mais.

(21)

Esse modelo serve para

Por Antonio Gallinucci, da Engrecon S.A ĂŠ engenheiro

engrenagens octĂłides, descritas a

mecânico pela Escola de

seguir:

Engenharia MauĂĄ, pĂłs-graduado

As engrenagens cĂ´nicas octĂłides

pela USP de SĂŁo Carlos e

possuem esse nome devido Ă forma

mestrando pela Feagri, Faculdade

de “8â€? da linha teĂłrica de contato

de Engenharia AgrĂ­cola da

16 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

Unicamp.

CONTEÚDO TÉCNICO

Anúncio

Revista Engrenagens

MARÇO/2020 17

CONTEÚDO TÉCNICO

APLICAĂ‡ĂƒO DE TÉCNICAS DOE E ANOVA NA ANĂ LISE DE PROCESSO DE TEMPERA POR INDUĂ‡ĂƒO DE COROAS DE TRANSMISSĂƒO FABRICADAS EM AÇO SAE 1045

Por Jardel Silva

As engrenagens são componentes fundamentais em alguns sistemas de transmissão, embora existam sistemas de transmissão onde não são empregados engrenagens, podemos afirmar que em para 90% dos sistemas de transmissão existe a aplicação de algum tipo de engrenagem.Tendo em vista as altas solicitaçþes mecânicas empregadas nas engrenagens de sistemas de transmissão, os tratamentos tÊrmicos são ferramentas de extrema importância na årea da engenharia, principalemente na aplicação em engrenagens.

São utilizados principalmente para adequar as propriedades mecânicas dos materiais as necessidades de projeto. Tais tratamentos envolvem ciclos de aquecimento e resfriamento sob condiçþes controladas com a finalidade de alterar a microestrutura do material, a qual Ê diretamente responsåvel por suas propriedades mecânicas. O tratamento tÊrmico por indução eletromagnÊtica Ê sem dúvida um dos mais efetivos processos de tratamento tÊrmico para diversas aplicaçþes, incluindo: têmpera total, têmpera superficial, revenido, alívio de tensþes, recozimento, normalização, sinterização de metais pulverizados e outros. Este trabalho pretende realizar um experimento fatorial do tipo 2k como o principal objetivo de otimizar o processo de tempera por indução em coroas de transmissão de veículos ciclomotores fabricadas em aço SAE 1045. Conseguiu-se uma melhor homegeidade de camada eliminando variaçþes de dureza superficial, alÊm de um controle mais refinado dos parâmetros de dureza superficial.

Tempera por Indução

O

limite no qual a densidade de corrente alcança 37% do

tratamento tÊrmico por indução

valor obtido na superfĂ­cie (NOVIKOV, 1994), conforme

eletromagnĂŠtica ĂŠ sem dĂşvida um dos mais

pode ser calculado pela equação 1 (RUDNEV, 1997).

efetivos processos de tratamento tĂŠrmico para

diversas aplicaçþes, incluindo: têmpera total, têmpera superficial, revenido, alívio de tensþes, recozimento,

(1)

đ?œš=

đ??† đ??… ∗ đ?? 0 ∗ đ?? ∗ đ?’‡

0,5

normalização, sinterização de metais pulverizados e

Sendo:

outros (RUDNEV, 1997). O processo ĂŠ executado em

d = profundidade de penetração, em metros;

tempo muito curto e com alta eficiĂŞncia, porque a

r = resistividade elĂŠtrica do metal, em â„Ś.m;

energia ĂŠ aplicada somente na parte onde o tratamento

Âľ0 = permeabilidade magnĂŠtica no vĂĄcuo;

tĂŠrmico ĂŠ requerido. Isto promove alta produtividade,

¾ = permeabilidade magnÊtica da peça;

poucas distorçþes na geometria da peça, permite o uso de pequeno espaço físico para instalação de equipamentos e gera benefícios ambientais (NOVIKOV,

f = freqßência do campo magnÊtico alternado da bobina, em Hz. A velocidade de aquecimento por indução de alta freqßência varia de 27 a 227ºC/s, o que chega a 100

1994).

No aquecimento por indução convencional, todas

vezes mais rĂĄpido que a velocidade de aquecimento

as três maneiras de transferência de calor (condução,

no forno convencional e condiciona importantes

convecção e radiação) estão presentes, sendo que

particularidades da transformação microestrutural.

as transferências de calor por convecção e radiação

Isto ocorre porque a velocidade de nucleação da

refletem os valores de perda de calor. Um alto valor de

austenita cresce mais rapidamente que sua velocidade

perda de calor reduz a eficiência da bobina de indução.

de crescimento linear. Em decorrĂŞncia disto, acima

A profundidade de penetração de corrente, em determinado objeto sob tratamento, Ê definida pelo 18 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

das temperaturas de início (Ac1) e de fim (Ac3) da transformação em austenita, formam-se grãos

CONTEÚDO TÉCNICO Tabela 1. Composição química do aço SAE 1045 – (Handbook, 2007) Tolerância de Composição (%MM) C

Mn

Si

Ni

Cr

Mo

P

S

0,43~0,50

0,60~0,90

---

---

---

---

0,030 Máx.

0,030 Máx.

Fig. 2. Exemplo de gráfico dos efeitos principais (Montgomery, 2004)

---

Al ---

Mg

Sn

N

O

---

---

---

---

Outros ---

máxima, os ciclos dos processos de

EA melhoria da qualidade e da

difusão mostram-se incompletos e

produtividade é mais eficaz

os átomos de carbono distribuem-se

quando parte integrante do ciclo

não uniformemente na estrutura da

de desenvolvimento de produto e

austenita (NOVIKOV, 1994).

do processo. Segundo Montgomery

O processo de têmpera para

Fig. 1. Comportamento do campo magnético e forma de resposta de aquecimento da peça exposta

Cu

(2001), o uso eficaz da metodologia

coroas de transmissão, nos

do planejamento experimental

tratamentos térmicos por indução

estatístico pode levar a produtos

eletromagnética, permite obter

mais fáceis de serem fabricados,

uma estrutura martensítica

com maior confiabilidade e que têm

na região tratada da peça, cuja

desempenho de campo acentuado.

variação de dureza ao longo da

O projeto de experimentos também

peça depende da distribuição de

pode melhorar o desenvolvimento

temperatura, da microestrutura

do processo e as atividades de

prévia do aço, do seu teor de

reparação de defeitos, sendo este o

carbono, das condições de

foco principal deste trabalho.

resfriamento e temperabilidade

Experimento fatorial é colocado

do aço e, por fim, do grau de

com particular ênfase no sistema

superendurecimento, um fenômeno

de planejamento de dois níveis,

relacionado às altas velocidades de

isto é, o planejamento fatorial

aquecimento, onde os valores de

2k, importante para controlar

dureza aumentam de 2 a 8 pontos

as variáveis em um processo

HRc, em relação ao máximo valor de

e determinar quais são mais

dureza obtido, para um dado tipo de

importantes. Quando há vários

aço, por tratamento convencional.

fatores de interesse em um

Além de que não é necessário

experimento, um experimento

tratar toda a peça podendo deixar

fatorial deve ser utilizado, pois os

as regiões de fixação da coroa

fatores variam juntos. Em cada

de transmissão no cubo da roda

tentativa completa ou replicação

sem tempera o que significa que essa região terá uma tenacidade bem maior que se a mesma fosse temperada.

O tempo total para se completar o processo de endurecimento Fig. 3. Máquina de tempera por indução Inductotherm Statiscan II

superficial, utilizando indução

austeníticos pequenos, com

ciclos de austenitização e têmpera, é

tamanhos médios variando de 2

muito pequeno, em média de 5 a 27

a 7µm (NOVIKOV, 1994). Devido à

segundos por componente:

eletromagnética e incluindo-se os

elevada velocidade de aquecimento e à curta exposição à temperatura

Planejamento Fatorial

Fig. 4. Durômetro Mitutoyo HR-400 Revista Engrenagens

MARÇO/2020 19

CONTEÚDO TÉCNICO do experimento, são investigadas todas as possíveis

Ducha (L/ min)

Potência (Kw)

Rotação (rpm)

Tempo (s)

StdOrder

RunOrder

Blocks

CenterPt

Tabela.2. Forma de Delineamento do Experimento

49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 37 37 37 37 37 43 43 43 43 43 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 37 37 37 37 37

63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 57 57 57 57 57 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 57 57 57 57 57

60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 45 45 45 45 45 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 70 70 70 70 70 60 60 60 60 60 70 70 70 70 70 45 45 45 45 45

405 405 405 405 405 380 380 380 380 380 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 415 415 415 415 415 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 415 415 415 415 415 380 380 380 380 380

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

20 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

combinações dos níveis dos fatores.

Com isso pode-se considerar uma redução considerável da quantidade de testes necessários, das quantidades de dados e pode-se definir em que quantidade e em que condições devem ser coletados os dados durante um determinado experimento, buscando satisfazer uma maior precisão estatística na resposta.

Segundo Antony, (et al, 1998), o planejamento de experimentos permite: • Aumentar a produtividade do processo; Melhorar o produto e o tempo de desenvolvimento do processo; Tornar os processos insensíveis a variações de fabricação e ambientais; Determinar as condições ótimas do processos e reduzir desperdícios; Melhorar o rendimento, estabilidade e capacidade de um processo de fabricação em curso.

Para o desenvolvimento de um Planejamento de Experimentos na indústria são sugeridas as seguintes etapas (Montgomery, 2008): • Determinar os fatores mais importantes que afetam a saída (resposta) do processo; Reduzir a variabilidade do processo em torno de um valor-alvo especificado; Caracterização do problema; Escolha dos fatores de influência e níveis; Seleção das variáveis de resposta; • Determinação de um modelo de planejamento de experimento; Condução do experimento; Análise dos dados; Conclusões e recomendações.

Segundo Antony, (et al, 1998), um fator a ser considerado é a replicação e a repetição dos experimentos. A replicação é um processo de execução de ensaios experimentais em uma ordem aleatória.

Os resultados da replicação contêm mais informações do que os de repetição, como variações de captura de replicação dos resultados experimentais devido a ajustes no equipamento. A replicação exige a redefinição de cada condição experimental, o custo do experimento será aumentado até certo ponto. Sob tais circustâncias, pode-se preferir a repetição, onde se pode repetir o um experimento como o planejado antes de prosseguir para a próxima prova do delineamento experimental. No entanto, um erro de setup é improvável que seja detectado usando a repetição de ensaios experimentais. Isso ocorre porque o efeito de fatores que afetam os resultados, como temperatura

CONTEÚDO TÉCNICO

Fig. 7. Detalhes do corpo de prova, “vista” lateral e vista superior, com destaque das impressões realizadas no topo e na raiz do dente

Fig. 9. Gráfico de efeitos de Pareto, mostrando que apenas a característica “B” tem significância

Fig. 8. Distribuição normal dos resíduos pra o topo do dente (A) e para a raiz (B)

ambiente, umidade, e outros fatores

correspondem aos efeitos principais

que afetam os resultados, e não

e apenas 15 gdl correspondem a

podem ser controlados durante

intereação de segunda ordem. O

ensaios sucessivos, se o tempo para

42 gdl restantes são referentes à

completar cada avaliação é curto.

associação de intenções de terceira

Todos os fatores possuem níveis

ordem ou ordem superior. Caso se

denotados pelos sinais “+” e “-“.

considere as interações de ordem

Estes dois níveis são chamados

superior insignificantes, podem-

respectivamente de alto e baixo.

se obter informações sobre os

O efeito principal do fator A é a

efeitos principais com apenas uma

diferença entre a resposta média

fração de um projeto experimento

do nível + de A e a resposta média

completo (Montgomery, 2004).

no nível – de A. Pode ocorrer uma modificação na resposta com a

Coroas de Trasmissão

mudança do fator A do nível baixo

As coroas de transmissão são

(-) para o nível alto (+). A resposta

peças responsáveis por receber a

pode ser dada graficamente pela

potência do motor transmitida pelo

Fig. 2, onde a resposta é considerada

pinhão de transmissão por meio de

“menor”. Portanto, neste caso,

corrente e retransmitir para a roda,

a melhor resposta obtida ao se

fazendo com que a motocicleta

utilizar o fato A com nível baixo (-).

entre em movimento. Conforme Fig.

Existe também uma outra forma

3 demonstra abaixo.

de elaboração de experimento fatorial, que pode ser chamado de

Materiais e Métodos

Experimento Fatorial Fracionado.

Materiais

De acordo com o número de

utilizados coroas de transmissão

requeridas para uma replicação

confeccionadas em aço comercial

completa, aumenta rapidamente.

SAE 1045 que tem composição

Um experimento 26 requer 64

química descrita na tabela abaixo.

6 dos 63 graus de liberdade (gdl)

Fig. 11. Gráfico de Probabilidade dos Efeitos para o topo do dente

Fig. 12. Gráfico de Probabilidade dos Efeitos para raiz do dente

Para este trabalho foram realizadas

fatores, o número de rodadas

rodadas. Neste experimento, apenas

Fig. 10. Gráfico de efeitos de Pareto, mostrando que apenas a característica “B” e “C” tem significância

Para a operação de tempera por indução foi utilizado uma

Fig. 13. Gráfico de efeitos para dureza no topo do dente Revista Engrenagens

MARÇO/2020 21

CONTEÚDO TÉCNICO de nº: 16334/13.

dureza pode variar de 45 ~ 60 HRC, porém o objetivo alvo é que essa

Métodos

dureza fique em torno de 53 HRC.

O principal objetivo desse trabalho

Fig. 14. Gráfico de efeitos para dureza no topo do dente

Fig. 15. Gráficos de interação dos parâmetros para dureza no topo do dente

O principal problema

será otimizar o processo de

encontrado é a variação de dureza

tempera por indução com objetivo

entre o topo do dente e a raiz, foi

principal de homogeneizar a dureza

observado que se fenômeno tem

superficial no topo do dente e na

relação principalmente com a

raiz do dente da engrenagem,

variação do percentual de carbono

visando uma melhor performance

da matéria prima. A varíavel de

quando em uso. Para que isso

resposta que queremos controlar

seja possível foi elaborado um

é a Dureza no topo do dente da

planejamento fatorial seguindo as

engrenagem e também a dureza

orientações para o desenvolvimento

na raiz do dente, eliminando ou

de um Planejamento de

reduzindo ao máximo a variação

Experimentos na indústria

dessa dureza. O experimento foi

sugeridas por (Montgomery, 2008):

delineado utilizando o software

• Determinar os fatores mais importantes que afetam a saída

estatístico Minitab® 16.0 e seguiu a ordem descrita na tabela abaixo.

(resposta) do processo; Reduzir a

Fig. 16. Gráfico de contorno de superfície para interação entre Ducha X Tempo

variabilidade do processo em torno

Resultados e Discussão:

de um valor-alvo especificado;

Conforme já discutido

Caracterização do problema;

anteriormente os parâmetros que

Escolha dos fatores de influência

serão avaliados serão a Dureza

e níveis; Seleção das variáveis

no Topo do Dente, e a dureza na

de resposta; Determinação de

Raiz do Dente da engrenagem.

um modelo de planejamento

Para a análise dos dados obtidos

de experimento; Condução do

foi utilizado o software estatístico

experimento; Análise dos dados;

Minitab® 16.

Conclusões e recomendações.

Com base nos dados do processo

resíduos para o topo podemos

existente foram tomadas como

verificar existência de distribuição

principais fatores do processo:

normal com médias tendendo à

- Vazão da Ducha em L/min; Fig. 17. Gráfico de contorno de superfície para interação entre Rotação X Potência

Analisando a distribuição dos

zero, o primeiro e o último ponto

Potência de Aquecimento em KW;

permanecem distantes, porém

Tempo em s-0,01; Rotação em RPM

podem ser justificados como as duas

máquina indutora fabricada

Para reduzir a variabilidade do

pela IDUCTOTHERM GROUP

processo ficou determinado que a

condições extremas onde todas as características estavam na mínima

modelo STATISCAN II – VSM 95,

Tabela 3. Resultados Literais da Melhor Condição, para se Obter um Target de Dureza de 52 HRC

e foram utilizados indutores de

Response Optimization

cobre, conforme Fig. abaixo. Para

Parameters

Goal

Lower

Target

Upper

Weight

Import

TOPO (HRc)

Target

40

52

60

1

1

RAIZ (HRc)

Target

40

52

60

1

1

Global Solution

Ducha (L/min)

Potência (Kw)

Rotação (rpm)

Tempo (s)

42,472

65,605

70,000

380,00

TOPO (HRc)

RAIZ (HRc)

desirability

desirability

52,0000

52,0000

100000

100000

realização da medição de dureza foi utilizado um durômetro da marca Mitutoyo modelo HR-400 conforme Fig. abaixo. Calibrado com certificado de calibração RBC 22 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

Predicted Responses

CONTEÚDO TÉCNICO para o primeiro ponto, e todas as características na

Diante do exposto pode-se concluir que a utilização de

máxima para o segundo ponto. Sendo esses resultados

experimentos fatoriais do tipo 2k é de fundamental

dentro do esperado podemos dar continuidade, pois os

importância para definição de parâmetros importantes

testes semonstraram válidos. Como expressado na Fig.

de processos críticos, mostrando-se eficiente e preciso.

9, só o fator “B” tem valor expressivo de influência na

Como estudo futuro propõe-se uma análise mais

Dureza no Topo do Dente da engrenagem sendo o fator

detalhada do impacto da variação do percentual de

“C” bem próximo da linha de valor expressivo pode

carbono na matéria-prima, pois já é sábio que a variação

também ser considerado como um fator importante.

no percentual de carbono interfere diretamente na

Podemos considerar que para a Dureza na Raiz os

dureza final e também no surgimento de trincas

fatores que tem mais influência seriam “B” e o “C”, o

superficiais.

que podemos considerar que tanto para a Dureza no Topo quanto na Raiz do dente os fatores mais influentes

Referências:

são a Potência e a Rotação.

ANTONY, J. Some key things industrial engineers

Para análise das probabilidades de influência dos

should know about experimental design. Logistics

fatores os resultados como é de se esperar repetem

Information Management Volume 11. Number 6. 1998.

os dados já descritos pelos gráficos de Pareto para as

Pp. 386-392.

duas condições de Dureza no Topo e na Raiz do dente.

LOVELESS, D., RUDNEV, V., COOK, R., AND BOUSSIE,

Conforme pode ser observado nas Figs. 11 e 12.

T. Innovative space saving idea for induction heat treating. Industrial Heating, march,1998” p. 53-58.

Otimização do Processo

MONTGOMERY, D. C. Design and analisis of

Para otimização do processo foi utilizado também o

experiments. New Yourk: Wiley. 1976

software Minitab® 16 utilizando os recursos estatísticos

MONTGOMERY, D. C. Design and analisis of

dos módulos DOE e também ANOVA.

experiments. 7th ed. Hoboken, NJ: Wiley; 2008. Xvii, 655

Primeiramente foram plotados os gráficos de

p.p.

contornos de superfície, com intuito de se obter

NOVIKOV, ILIA. Teoria dos tratamentos térmicos dos

graficamente as melhores condições para as respostas

metais. Editora UFRJ, 1994. p.337-340.

desejadas. Em seguida foi realizado o cálculo da

RUDNEV, V. I., LOVELESS, D. L., COOK, R. L., BLACK,

otimização propriamente dita. Como fica claro na Fig.

M. R. Induction heat treatment: basics principles,

16 para obtermos uma melhor condição de Dureza

computation, coil construction, and design

no Topo do dente para os fatores de Ducha e Tempo

considerations, In: TOTTEN, G. E., HOWES, M. A. H. Steel

permanecendo as condições de Potência e Rotação

Heat Treatment Handbook, M. New York: Dekker, 1997.

em 65Kw e 70 RPM, respectivamente, deveremos

p. 765-867.

permanecer com a Ducha variando entre 40 ~ 43 L/min

RUDNEV, V., LOVELESS,D., LAMONTE, J., DEMIDOVICH,

e o tempo entre 394 ~ 406 s-0,01.

V., POWELL.J. A balanced approach to induction tube and pipe heating. p. 53.

Conclusão

RUDNEV, V. I., LOVELESS, D. L., MILLER, P. J., BLACK, M.

A utilização dos recursos estatísticos é fundamental na

R. Progress in study of induction surface hardening of

indústria como ferramenta de otimização e aceleração

carbon steels, gray irons and ductile irons, Industrial

de resultados, o experimento fatorial é uma ferramenta

Heating. 1996.

estatística essencial para redução de tempo e custos de desenvolvimento. Com a otimização do processo foi possível garantir uma melhor homogeneização das características de dureza no topo do dente e dureza

Por Jardel Silva; Fiat Chrysler Automobile; Universidade Federal de Pernambuco, Email: jrdelsilva@yahoo.com.br.

na raiz do dente, garantindo mais qualidade final ao produto, reduzindo tempo de preparação de máquina, aumentando a produtividade e reduzindo as perdas.

Revista Engrenagens

MARÇO/2020 23

CONTEÚDO TÉCNICO Fig. 3. Detalhe do encosto

CONTROLE DA ESPESSURA DOS DENTES POR MEIO DA DIMENSÃO SOBRE ESFERAS PRÓXIMAS Por Norberto Mazzo

A

espessura circular normal do dente (Sn) de uma

Para as rodas dentadas de grande porte como, por

engrenagem com dentes externos ou a dimensão

exemplo, as que são utilizadas nas indústrias de cimen-

circular normal do vão (Tn) de uma engrenagem

to ou nas usinas de álcool e açúcar, tanto a dimensão W,

com dentes internos é o tamanho do arco medido sobre o

quanto a dimensão M, são muito difíceis de se tomar, prin-

círculo de referência (d) que corresponde a um dente ou a

cipalmente em campo, onde o acesso é restrito. Por essa

um vão, respectivamente, no plano normal (ver Fig. 1).

razão, desenvolvi um método, que chamei de dimensão N

O seu correto dimensionamento é de fundamental

(Next), onde dois anéis com as bordas esféricas são assen-

importância no trabalho de transmissão, pois é a princi-

tados sobre vãos próximos, não necessariamente adjacen-

pal influenciadora do jogo entre flancos dos dentes que,

tes. O número de dentes que fica entre os anéis, chamei de

por um lado deve ser limitado e, por outro, não pode ser

k, que coincide com o número de passos.

muito pequeno. Esse jogo, na maioria das aplicações, serve

Um paquímetro de 500 ou 600 mm pode ser construí-

para acomodar as variações de fabricação, permitidas em

do ou modificado para controlar dentados externos. Para

função da qualidade das rodas e, também, da caixa onde

dentados internos, dependendo do diâmetro da roda, um

elas são montadas.

paquímetro menor é mais adequado, como no exemplo

Pela dificuldade de se controlar essa dimensão diretamente, outras maneiras mais práticas foram adotadas

deste artigo, mostrado na Fig. 4.

No caso de se aproveitar um paquímetro standard,

pela indústria: a dimensão W sobre k dentes consecutivos

é possível o retrabalho efetuado por uma máquina de

e a dimensão M sobre duas esferas ou dois rolos, colocados

eletroerosão. Sobre os seus bicos (onde ficam os encostos),

nos vãos dos dentes diametralmente opostos da roda.

são fixados dois discos que, por sua vez, recebem os anéis insertáveis. Esses anéis podem formar um jogo com diversos pares de diâmetros diferentes, cada par adequado à um tamanho de dente, ou seja, a um determinado módulo normal (ver Figs. 2 e 3).

Sn Tn

Na Fig. 2, é mostrado um paquímetro adaptado. No desenho superior, o instrumento está fechado e sem os anéis insertáveis. No desenho inferior, já com os anéis, é mostrada uma medição onde o número k de dentes é 5. O

Dentado Externo Fig. 1. Espessura do dente e dimensão do vão 24 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

Dentado Interno

número mínimo permitido de dentes é, obviamente, 1 e o número máximo se restringe à capacidade do paquímetro.

CONTEÚDO TÉCNICO iterativo e convergente, ou seja, os

Exemplo de cålculo da dimensão N para um dentado helicoidal externo Notação

Descrição

FĂłrmula

Grandeza

resultados se aproximam da raiz a

z

NĂşmero de dentes

Dado

120

mn

MĂłdulo normal

Dado

25,000

cada iteração.

Îą

Ă‚ngulo de perfil

Dado

20°

β

Ă‚ngulo de hĂŠlice sobre d

Dado

25°

Sn

Espessura circular normal do dente

Dado

39,270

externo) inv Îť = 0,0243610. Como

rM

Raio dos encostos (bordas dos anĂŠis)

Dado

25,000

k

NĂşmero de dentes entre os anĂŠis

Dado

4

o mĂŠtodo nĂŁo fornece a raiz exata,

DM

Diâmetro dos encostos

d

Diâmetro de referência

A

Termo utilizado abaixo

βb

Âng de hÊlice sobre o diâm de base

Îąt

Ă‚ngulo de perfil transversal

db

Diâmetro de base

d ∙ cos Îąt

3071,6878788

função, ele deverå ser expresso em

Inv Îąt

Involuta de Îąt

tanÎąt- Îąt

0,0197146

radianos (rad). Os ângulos dependen-

Inv Îť

Involuta de Îť

0,0243610

tes de uma função, aqui são expres-

Îť

Ă‚ng de perfil no centro da esfera

đ??ˇđ?‘€ đ?œ‹ đ??´+ + inv đ?›źđ?‘Ą − đ?‘‘đ?‘? ďż˝ cos đ?›˝đ?‘? đ?‘§

C

Dist entre o centro da esf e da roda

1673,5936195

B

Termo utilizado abaixo

đ?‘‘đ?‘?

2 ďż˝ cos đ?œ†

D

Termo utilizado abaixo

E

Termo utilizado abaixo

2 C ∙ sin B

N

DimensĂŁo sobre esferas prĂłximas

D ∙ E + DM

366,7749928

P

Leitura na escala do paquĂ­metro

N-DM-10

306,775

2 ďż˝ đ?‘&#x;đ?‘€

50,0000000

�� � � cos �

0,0130900

3310,1337569

� � �� cos �

23,3989619°

tan � cos �

21,8802327°

Ver solução na observação 1

180 đ?‘˜ đ?‘§

cos tan−1

Quanto aos cĂĄlculos para se chegar Ă dimensĂŁo N, vou mostrĂĄ-los com dois exemplos em forma de

No primeiro exemplo (dentado

precisamos calcular o ângulo Ν, com erro måximo absoluto menor ou igual a 0,0000001, ou seja, |10-7|, precisão essa, bastante satisfatória para o nosso trabalho.

sin−1(sin Î˛âˆ™ cos Îą) tan−1

Sabemos que inv Ν = tan Ν – Ν.

23,4089933°

Vale lembrar: sempre que um ângulo estiver independente de uma

sos no formato decimal (°). Vamos aos cålculos: Cålculo de Ν para o dentado exter-

6,0000000

2 đ??ś ďż˝ cos đ??ľ ďż˝ tan đ?›˝ đ?‘‘

0,9053913

349,8763384

a zero.

Observaçþes: 1- Como não podemos calcular Ν

no segundo Newton e Raphson: đ?›ž(đ?‘›+1) = đ?›ž(đ?‘›) −

tan đ?›ž(đ?‘›) − đ?›ž(đ?‘›) − inv đ?›ž tan2 đ?›ž(đ?‘›)

onde n = 0, 1, 2, ...

Para a primeira aproximação, vamos adotar a equação de Dudley: � � = 1,441

3

inv đ?›ž − 0,366 ďż˝ inv đ?›ž rad = 23,4233106°

tabela, utilizando sete algarismos

por meio de uma equação algÊbrica

significativos, um para dentado heli-

por se tratar de uma equação trans-

Vamos checar a condição:

coidal externo e outro para dentado

cendente, para determinĂĄ-lo, em

|tan 23,4233106 - 0,4088139 -

helicoidal interno, ambos com quatro

função de sua involuta (inv Ν), usare-

dentes entre os anĂŠis (k=4).

mos o mĂŠtodo numĂŠrico de Newton

No caso de dentados retos, considerar o ângulo de hÊlice sobre d igual

96

15 ref 25 ref

Pontas removidas

e Raphson, tambĂŠm conhecido como

0,0243610| = 0,0000469 Como 0,0000469 > 0,0000001, vamos para a próxima iteração:

mĂŠtodo das tangentes. O mĂŠtodo ĂŠ

Capacidade do paquímetro: 600 mm O paquímetro fechado indica 15 mm Dimensão entre centros dos rolos = Dimersão indicado no paquímetro + 10 mma Dimensão sobre rolos = Dimensão indicada no paquímetro + diâmetro do roo + 10 mm

Vamos checar a nova condição: tan 23,4089933-0,4085640 0,0243610 = 0,0000000109

59 + - 000,3

Como o erro Ê menor que o måxiθd M Encosto perfifÊrico

Fig. 2. Controle em um dentado externo

mo exigido, podemos considerar Ν(1), θdM

a raiz do problema, ou seja: Ν = Ν (1) = 23,4089933°.

2- Vamos calcular Îť para o dentaRevista Engrenagens

MARÇO/2020 25

CONTEÚDO TÉCNICO do interno em função de sua involuta

Exemplo de cĂĄlculo da dimensĂŁo N para um dentado helicoidal interno

(inv Îť), exatamente como fizemos na

Notação

Descrição

FĂłrmula

Grandeza

observação 1.

z

NĂşmero de dentes

Dado

98

mn

MĂłdulo normal

Dado

22,000

Îą

Ă‚ngulo de perfil

Dado

20°

β

Ă‚ngulo de hĂŠlice sobre d

Dado

15°

Tn

DimensĂŁo circular normal do vĂŁo

Dado

34,800

rM

Raio dos encostos (bordas dos anĂŠis)

Dado

22,000

k

NĂşmero de dentes entre os anĂŠis

Dado

4

DM

Diâmetro dos encostos

d

Diâmetro de referência

A

Termo utilizado abaixo

βb

Âng de hÊlice sobre o diâm de base

Îąt

Ă‚ngulo de perfil transversal

db

Diâmetro de base

d ∙ cos Îąt

2088,6932926

Inv Îąt

Involuta de Îąt

tan Îąt- Îąt

0,0164534

Inv Îť

Involuta de Îť

Îť

Ă‚ng de perfil no centro da esfera

C

Dist entre o centro da esf e da roda

B

Termo utilizado abaixo

D

Termo utilizado abaixo

a quantidade de dentes ĂŠ expressa,

E

Termo utilizado abaixo

2 C ∙ sin B

normalmente, com nĂşmeros negati-

N

DimensĂŁo sobre esferas prĂłximas

D ∙ E - DM

227,7974108

P

Leitura na escala do paquĂ­metro

N-DM+ 10

193,797

Primeira aproximação: rad = 18,0648356°

Vamos checar a condição: tan 18,0648356 - 0,3152909 0,0108765 = 0,0000038 Como 0,0000038 > 0,0000001, vamos para a próxima iteração: rad = 18,0627822°

Vamos checar a nova condição: |tan 18,0627822-0,31525500,0108765|=0,0000000445 Como o erro Ê menor que måximo exigido, podemos considerar Ν(1), a raiz do problema, ou seja: Ν = Ν(1) = 18,0627822°.

3- A dimensão P (leitura na escala do paquímetro) foi calculada em função do instrumento mostrado no exemplo da Fig. 2. É claro que no caso de um paquímetro concebido para essa finalidade, a leitura, em sua escala, seria exatamente a dimensão N. 4- Nas rodas com dentes internos,

vos. Neste artigo, isso nĂŁo foi considerado com o objetivo de simplificar as

2 ďż˝ đ?‘&#x;đ?‘€

44,0000000

�� � cos �

0,0161410

2232,0554450

� � �� cos �

sin−1(sin Î˛âˆ™ cos Îą)

14,0760954°

tan � cos �

20,6468965°

tan−1

đ??´âˆ’

đ??ˇđ?‘€ + inv đ?›źđ?‘Ą đ?‘‘đ?‘? ďż˝ cos đ?›˝đ?‘?

Ver solução na observação 2

cos tan−1

18,0627822° 1098,4828028

đ?‘‘đ?‘?

2 ďż˝ cos đ?œ†

180 đ?‘˜ đ?‘§

0,0108765

7,3469388

2 đ??ś ďż˝ cos đ??ľ ďż˝ tan đ?›˝ đ?‘‘

0,9674512

280,9417269

equaçþes.

Como pode ser observado, a simplicidade do mÊtodo Ê proporcional à sua utilidade para o controle da espessura dos dentes e para a dimensão dos vãos dos dentados externos e internos, respectivamente, para as rodas de grande porte. É claro que a qualidade do

Fig. 4. Controle em um dentado interno

dentado deve ser compatĂ­vel com

Sobre o autor: Norberto Mazzo ĂŠ

a precisĂŁo do paquĂ­metro. Essa

consultor em Engrenagens, Diretor

condição Ê, normalmente, satisfeita

na Norberto Mazzo Consultoria.

para as grandes rodas dentadas.

Referências 26 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

MAZZO, N. Engrenagens Cilíndricas - da Concepção à Fabricação. São Paulo: Edgard Blßcher Ltda. 2013.

INSTITUCIONAL

MUNDO DA USINAGEM: AUMENTANDO A LUCRATIVIDADE COM ÓLEOS VEGETAIS Por Marcelo Kuroda

Com os recentes aumentos dos preços de petróleo e com a consciência ambiental crescente, mais atenção tem sido dedicada a fluidos de corte à base de óleos vegetais.

A

tualmente é reconhecido

refino, possibilita a eliminação dos

de colza resulta de plantas de fácil

que a natureza oferece

problemas dos óleos vegetais de

cultivo, em diferentes variedades,

uma maior variedade de

antiga tecnologia, como a resinifi-

produzindo óleos com proprie-

matérias-primas para fabricação

cação, a viscosidade aumentada e o

dades definidas. Como a planta é

de lubrificantes que a indústria pe-

desenvolvimento de acidez.

muito produtiva, o seu óleo está

troquímica. Esta variedade de ma-

O óleo de colza (canola) é bem

disponível em abundância. Por

térias-primas, somada aos novos

aceito como uma matéria-prima à

meio de cultivo controlado, da

métodos e processos modernos de

base de éster natural. A semente

transesterificação e do refino, é possível adaptar as propriedades

Corte de Engrenagens Máquina: Geradora de engrenagens Koepfer Material: Aço 1060 Qualidade mensal produzida: 60.000 pçs Dados Preço (R$/litro) Custo do enchimento (100 litros) Reposição mensal (litros) Custo anual do óleo

dos óleos para atender a qualquer

Produto mineral

Custo anual de ferramentas

3,15

13,10 1.310,00

33

13

Dentre as vantagens na utiliza-

1.562,40

3.353,60

ção dos óleos integrais vegetais,

3.600,00 8.300

podemos citar: 162.000,62

148.497,96

Custo do enchimento (200 litros) Reposição mensal (litros) Custo anual do óleo

patíveis com a pele humana que os óleos minerais. Os valores para Produto mineral

Economia anual com óleo vegetal

Produto Vegetal (Vascomill 35 - Blaser)

7,49

14,10

1.498,00

2.924,00

250

150

23.968,00

29.240,60

Aumento médio da vida de ferramentas Custo anual de ferramentas

Saúde e segurança Os óleos vegetais são mais com-

Tornemamento Máquina: Torno tipo cabeçote suiço Material: Aço Qualidade mensal produzida: 25.000 pçs

Preço (R$/litro)

Vantagens

16.000

312.289,16

Economia anual com óleo vegetal

Dados

requisito técnico individual.

315,00

Custo da fresa Caracol Importada - R$ Vida da fresa em peças (7reafiações)

Produto Vegetal (Vascomill 22 - Blaser)

33% 8.300

16.000 25.889,57

o DL-50 (dosagem letal) e para o CL- 50 (concentração letal) são muito mais favoráveis do que para os óle- os minerais. Além disso, a reduzi- da tendência à formação de vapor, fumaça e névoa dos óleos vegetais, contribui para melhorar a Revista Engrenagens

MARÇO2020 27

UMA EMPRESA DO GRUPO

ENERGIS8BRASIL

ENERGIS8_BRASIL

INSTITUCIONAL

Fluidos para Tratamento Térmico Energis Quench A Energis 8 Agroquímica disponibiliza para o mercado uma linha completa de Fluidos para Tratamento Térmico. Apresentamos aqui a linha Energis Quench.

Nossa linha de produtos Energis Quench é composta de produtos de base mineral e também polímero, que representam soluções de alto desempenho para têmpera e martêmpera de aços de baixa, média e alta temperabilidade.

Nossos clientes podem contar com o suporte de um corpo técnico altamente especializado, que vai auxiliá-lo na indicação do produto adequado e também na avaliação e otimização do seu processo solucionando problemas de variações em características mecânicas como dureza, resiliência, resistência a tração, alongamento e demais necessidades.

Entre em contato e obtenha maiores informações.

28 MARÇO/2020

Revista Engrenagens

INSTITUCIONAL

Moléculas minerais (não polares)

Moléculas vegetais (polares)

qualida- de do ar e a limpeza do ambiente de trabalho.

Experiências práticas

Além disso, o ponto de fulgor dos óleos vegetais é

As aplicações dos óleos vegetais são as mais variadas.

mais elevado que o de óleos minerais de viscosidade

Economia e ecologia não precisam andar neces-

correspondente, reduzindo desta forma os riscos de

sariamente na contramão, podendo- se gerar um

incêndio nas máquinas.

círculo virtuoso. Os dois casos reais, apresentados nas tabelas acima, ao resumir o resultado técni-

Lubricidade e vida das ferramentas

co, ilustram não somente este fato mas também

A superior propriedade lubrificante dos óleos vegetais,

quantificam o potencial de redução de custos totais

se com- parada com os óleos minerais, é resultante de

de pro- cessos quando da utilização de um fluido com

sua composição mo- lecular e estrutura química. Como

propriedades superiores.

as moléculas dos óleos vegetais são polares, estas se

Nesta operação, outro benefício obtido com a troca

alinham como pe- quenos ímãs na superfície metálica

do óleo mi- neral pelo óleo vegetal foi a eliminação da

das peças e assim formam um filme lubrificante que

fumaça gerada durante a usinagem, permitindo que

tem capacidade de suportar tensões substanciais,

fosse desligado um exaustor que havia sido instalado

facili- tando a usinagem e, conseqüente- mente,

para eliminá-la.

aumentando a vida das ferramentas utilizadas nas operações.

Conclusão Baseado nos resultados obtidos em campo, podemos

Produtividade

observar que a utilização dos óleos vegetais de últi- ma

Os óleos vegetais também são indicados quando

geração é extremamente vantajo- sa para a saúde dos

necessitamos aumentar a produtividade das ope-

operadores e para o meio ambiente. A única desvanta-

rações pois, devido à sua alta lu- bricidade, permite

gem observada na utilização de óleos vegetais

que melhores dados de corte sejam alcançados, sem

integrais em substituição aos óleos minerais integrais

sacrifício das ferramentas e máquinas envolvidas na

é o preço inicial de aquisição, fator este largamente

operação.

compensado ao verificarmos os ganhos obtidos na vida das fer- ramentas e redução de consumo de produto,

Descarte e meio-ambiente

vantagens mostradas ante- riormente. O óleo deve ser

Dentre as muitas vantagens ecológicas dos óleos

encarado como uma ferramenta líquida, que justifica o

vegetais so- bre os óleos minerais, talvez a principal

investimento inicial.

seja que a matéria-prima utilizada é renovável.

Como os óleos minerais, os óleos vegetais podem ser descartados por meio de queima, mas são menos po-

Por Marcelo Kuroda; Engenheiro de Vendas na Blaser Swisslube do Brasil.

luentes ao meio ambiente.

Revista Engrenagens

MARÇO2020 29

INDUSTRIAL Conheรงa sobre a revista HEATING Acesse: aquecimentoindustrial.com.br/ publicacoes/revista-industrial-heating-brasil Contato: contato@aquecimentoindustrial.com.br contato@grupoaprenda.com.br grupoaprenda.com.br (19)3288.0437

Acesse nosso portal.

“O melhor fluido de usinagem que eu já usei.”

Titan Gilroy

TITANS of CNC: Academy, USA

Lucre com a nossa exclusiva Ferramenta Liquida.

Produtividade, eficiência econômica e qualidade da usinagem são fatores que dependem, criticamente, da escolha e da qualidade do seu fluido de usinagem.

Com o nosso profundo know-how e experiência, serviços personalizados e excelentes produtos, ajudamos você a maximizar o potencial de suas máquinas e ferramentas e transformar o seu fluido de usinagem em um fator chave de sucesso – uma Ferramenta Líquida.

Saiba mais sobre o Liquid Tool em blaser.com Blaser Swisslube do Brasil Ltda.

Tel +55 11 5049-2611

brasil@blaser.com