Lubrificante de matriz – Uma visão atual sobre os lubrificantes de matriz

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Lubrificante de matriz – Uma visão atual sobre os lubrificantes de matriz

As colunas anteriores sempre enfocaram o lubrificante de matriz por si só, de dentro para fora, sua história, suas características, seu mecanismo de formação, suas vantagens e seus problemas. Agora vamos mudar o enfoque de fora para dentro.

A indústria de forjaria está sofrendo diversas mudanças nos últimos anos em consequência de novos componentes forjados mais exigentes que pressionam a eficiência e a produtividade.

A redução de custos e consequente luta pela competitividade neste mercado força as forjarias a forjar com mais precisão e reduzir o sobremetal e consequentemente a necessidade de usinagem assim como o aumento da produtividade são os itens principais deste esforço.

O lay out das forjarias está sendo mudado totalmente para possibilitar produções maiores. Automação e manipulação robótica vieram para ficar e os equipamentos principais como prensas, transfers e fornos de indução foram integrados a centrais de comando computadorizado. Desta forma foram introduzidas muitas novas variáveis mas as exigências sobre os lubrificantes de forjaria permaneceram como estavam.

A tecnologia de lubrificantes de forjaria modernos praticamente ficou inalterada e os produtos resultantes de esforços desenvolvidos pelos fornecedores deste tipo de produtos não foi capaz de substituir o que uma boa dispersão de grafite micro processado de alta pureza pode proporcionar ao processo de forjamento. Tentativas de descobrir novas formulações e/ou substituição efetiva das formulações base grafite falharam e todas as evidências sugerem que continuarão a falhar no mínimo do ponto de vista da economia e da relação custo/benefício no forjamento de uma peça de aço usando como lubrificante de matriz uma dispersão de grafite em água. Um lubrificante de forjaria para ser realmente eficiente precisa proporcionar uma série de transformações instantâneas na superfície das áreas de trabalho das matrizes para possibilitar o processo de forjamento a quente ou a morno usando matrizes precisas para produzir peças de qualidade dimensional sem defeitos no seu interior ou na parte externa. Peças perfeitas para uma usinagem subsequente mínima ou dependendo do caso peças prontas para o uso.  Esta série de transformações podem ser resumidas como segue:

a) deposição instantânea de um filme contínuo e suave capaz de cobrir completamente e com a mesma espessura as áreas de trabalho da matriz;

b) como consequência direta modificar as áreas da matriz naturalmente não lubrificadas de alto coeficiente de atrito numa área lubrificada de baixo coeficiente de atrito capaz de permitir um fluxo metálico e de grãos de uma forma controlada;

c) um filme capaz de formar um revestimento de secagem rápida na superfície. A umidade do filme é prejudicial pois durante o forjamento podem ocorrer explosões de vapor d’água que podem prejudicar as matrizes (trincas) e as prensas (contragolpes);

d) um filme capaz de “desaparecer” durante o processo sem deixar resíduos sólidos nas matrizes bem como evitar o build up que por sua vez vai gerar defeitos de falta de enchimento.

Se esta série de transformações da superfície da matriz são realizadas então podemos esperar que o lubrificante de forjamento  proporcione os quarto pontos principais:

1) Lubricidade necessária para o fluxo metálico e bom enchimento da gravura;

2) Desmolde necessário para a rápida e fácil extração das peças forjadas;

3) Desgaste da matriz e proteção dimensional necessária para a consistência,  eficiência e de controle de custo do processo de forjamento e

4) Regulador de temperatura necessário para controlar os choques térmicos  das matrizes e manter as faixas de temperatura operacionais. Isso é conseguido através da evaporação da água veículo do lubrificante de matriz. A evaporação da água também fornece uma característica interessante que é a geração de vapor no espaço entre o componente forjado e as matrizes. Isso pode ser tremendamente interessante em martelos de contragolpe quando aplicado entre os golpes para fornecer o “lift” necessário para evitar o agarramento do componente forjado em uma das matrizes, nesta máquina desprovida de extratores.

Isso posto, agora temos que analisar porque nem todos os lubrificantes de grafite em água conseguem desempenhar como descrito: o segredo está na sua formulação e técnica de manufatura. O grafite precisa ser de uma morfologia, tipo, tamanho e pureza tão especial que poucos fabricantes o usam por causa do seu custo. Por outro lado, a formulação é determinante para que seja inodoro, tenha um pH determinado, estabilidade, que possa ser diluído em água, aderência, toxidade, etc. E no começo de tudo a tecnologia aplicada na manufatura do lubrificante de forjaria que proporcionará faixas de viscosidade específicas, a muito importante propriedade de não sedimentação que permitirão uma aplicação e uniformidade.

Algumas forjarias mudaram para produtos não pigmentados, sem grafite, “sintéticos”, baseado em argumentos de limpeza. Na realidade lubrificantes de grafite em água são mais limpos do que os assim chamados produtos brancos. A cor do seu lubrificante de matriz (preto ou branco) não deveria ser considerado sinônimo de limpeza. Além disso lubrificantes de grafite em água são seguros para a saúde e mais amigáveis ao meio ambiente. É só observar a FISPQ dos diferentes produtos de forjaria comerciais e ver os números de classificação de saúde correspondentes a um e outro tipo.

Todas as mudanças e pressões por causa de peças mais complexas e diferenciadas de certa maneira relegaram a lubrificação de matriz a um importância secundária. Ao ponto que atualmente a maioria das empresas chegou à conclusão que testes comparativos consomem tempo e não há garantia para se chegar aos benefícios esperados. Muitos na indústria da forjaria acreditam que primeiro as mudanças nos processos precisam se consolidar para depois olhar para o lubrificante e outros acreditam que é arriscado e perigoso introduzir mais novas variáveis no seu processo. Este ponto de vista conservador está fazendo a indústria perder muito dinheiro somente pelo fato de não se dar a devida atenção para o problema do lubrificante de matriz.

Esta coluna quer compartilhar a mensagem de que um lubrificante de forjaria de qualidade tem o poder de afetar todos os parâmetros principais do processo de forjamento… para pior ou para melhor. Por isso aconselha-se que as forjarias verifiquem com o seu atual fornecedor de lubrificante de matriz e recebam um maior conhecimento e informações sobre o produto que estão usando.

Comecem a ouvir os experts e comecem a debater sobre os lubrificantes de matriz. Com certeza encontrarão a melhor solução para consolidar todas as mudanças exigidas.

Henri Strasser
Henri Strasser
é engenheiro e sócio-diretor na Alimax Consultoria de Projetos e Servicos Médicos. Ele pode ser contatado em: henristrasser@uol.com.br.

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