Comparação de bobinas de aço relaminado com espessuras normais e elevadas.
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Corte fino perfeito: aço relaminado de até 12,5 mm de espessura

O corte fino é um processo de conformação empregado no aço quando a meta é alcançar superfícies de corte totalmente lisas. Entretanto, quando se necessita de uma considerável espessura de material para a fabricação do produto final, surgem exigências especiais em relação ao aço relaminado utilizado: sua estrutura deve apresentar um coalescimento elevado e uniforme ao longo de toda sua seção transversal, para que seja possível obter arestas de corte livres de fissuras. Isso demanda um acurado processo de laminação e recozimento. Ademais, o material semiacabado com sua elevada espessura requer forças de laminação altíssimas, que são viabilizadas por meio dos laminadores da Waelzholz, especialmente projetados para essa finalidade.

Vários componentes relevantes na garantia da segurança ou que são submetidos a altas cargas em um automóvel ou em outros produtos industrializados precisam de peças robustas para que possam resistir às exigências mecânicas. Como exemplos podem ser citados a lingueta de bloqueio da posição P (estacionamento) em veículos de transmissão automática ou os contrapesos do virabrequim em motosserras, que transmitem a força da biela. A usinagem de blocos maciços de aço é o processo clássico para a fabricação de tais produtos. Todavia, é muito oneroso e implica em um alto consumo de energia e geração de sucata. Uma alternativa eficiente para isso é o corte fino de aço relaminado com espessuras elevadas. Com sua experiência de décadas e máxima precisão, a Waelzholz produz essas qualidades de aço relaminado com espessuras de até 12,5 milímetros, que demandam uma competência de fabricação industrial diferenciada.

Braço de manivela de motosserra em representação 3-D

Aço relaminado adequado para o corte fino da Waelzholz

Com espessuras de 7,5 a 8,5 milímetros, as tiras de aço relaminado da Waelzholz possibilitam a produção de contrapesos para motosserras de forma mais eficiente.

Desafio − espessura de material: aço relaminado de até 12,5 milímetros

Para a produção de tiras de aço relaminado, é necessária uma redução de espessura de no mínimo 25% do material semiacabado. Se, por exemplo, for necessária uma espessura de 10 milímetros para o produto final, o material semiacabado deverá apresentar uma espessura de mais de 13 milímetros. Matthias Nagel, responsável pela área de Garantia da Qualidade na unidade da Waelzholz de Plettenberg, Alemanha, descreve esse desafio no processamento: “Com o aumento da espessura do material semiacabado, as forças de laminação necessárias aumentam de forma exponencial. Em nossa planta industrial, dispomos de laminadores especialmente concebidos para tais exigências de altas espessuras. Nossas instalações podem aplicar uma força de laminação de até 900 toneladas”. Nagel afirma, complementando, que não é apenas o laminador que precisa ser projetado para essa espessura de material específica: “Antigamente, elevadas espessuras alcançando até 10 milímetros eram fabricadas somente como chapas, pois não podiam ser bobinadas. Hoje em dia, com bobinadeiras especiais, somos capazes de bobinar tiras de aço relaminado de até 12,5 milímetros de espessura”. Para os clientes da Waelzholz, tais rolos, em comparação às chapas, possibilitam um considerável aumento na produtividade.

Desafio - Microestrutura: morfologia de carbonetos para obtenção de corte fino

“A microestrutura desempenha um papel decisivo, sobretudo no caso do corte fino de tiras relaminadas de alta espessura. A condição é alcançar um elevado e, ao mesmo tempo, homogêneo nível de esferoidização dos carbonetos. No processo de recozimento de aço relaminado aparecem os chamados carbonetos: carbono fica armazenado na estrutura cristalina do aço. Falando de uma forma simplificada, de acordo com o tipo de recozimento, surgem diferentes formações nessa microestrutura, ou seja, desde carbonetos conectados em formato de lamelas até carbonetos individuais, muito finos e de formato globular”, explica Nagel. A partir de um exemplo análogo presente no cotidiano, Nagel esclarece a razão pela qual esses últimos são necessários para o corte fino: “Carbonetos conectados com formato semelhante a lamelas são comparáveis aos pedaços de chocolate no sorvete de flocos. Quando o sorvete é cortado, as placas de chocolate se rompem de forma irregular. Entretanto, se, no sorvete, o chocolate tiver a forma de pequenas esferas, ao cortá-lo elas são suavemente pressionadas para o lado, gerando uma aresta de corte lisa”.

Assim, os carbonetos finos e globulares possibilitam superfícies de corte limpas e livres de fissuras no processo de corte fino. Porém, segundo Nagel, no caso de tiras de alta espessura, um mecanismo de coalescimento homogêneo ao longo de toda a seção transversal requer um processo muito elaborado de recozimento: “Em nossa unidade de Plettenberg, com nossas instalações de recozimento e processos, estamos especialmente orientados para a produção de tiras com elevadas seções transversais. O ajuste exato da temperatura e do tempo de recozimento foi aperfeiçoado ao longo de décadas nesta unidade”. Com isso, os clientes da Waelzholz recebem um material de alta espessura e, ainda assim, com propriedades perfeitas para o corte fino. Dessa maneira, em comparação ao clássico processo de usinagem de peças maciças, com o corte fino é possível alcançar um processo mais econômico.

Comparação microscópica de aços relaminados com diferentes espessuras finais
Imagens microscópicas da estrutura de uma tira de aço relaminado com 10 milímetros de espessura final (à esquerda: ampliação de 20 vezes; à direita: ampliação de 1.000 vezes) mostram que os carbonetos apresentam uma forma esferoidizada homogênea ao longo de toda a seção transversal, possibilitando, assim, um processo perfeito de corte fino.

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