Melhore a Tribologia da Superfície de Furo com Burnishing Mecano-Químico

Este processo "mecano-químico" pode melhorar as propriedades tribológicas de materiais ferrosos, como aço e ferro fundido, por meio de burnishing/plateauing, enquanto impregna a superfície em nível nano com tungstênio. Crédito da foto: Sunnen

O Papel da Retífica na Precisão de Furos

Muitas vezes, a retífica é uma das operações finais de usinagem para peças com furos de precisão que devem acomodar componentes internos de encaixe. Segundo a fabricante de equipamentos e abrasivos de retífica Sunnen, o processo pode corrigir diversas condições desfavoráveis de furos, incluindo tamanho do diâmetro, boca de sino, ondulação, conicidade, formato de arco-íris, formato de barril, vibração de alargador, marcas de mandrilamento e furos fora de redondo. Pode atingir tolerâncias de diâmetro de furo de ±0,0002 polegada, deixando seu padrão cruzado característico para retenção de lubrificação.

Tecnologia Triboconditioning: Um Avanço Além da Retífica

Dando um passo adiante, a Sunnen fez recentemente uma parceria com a Applied Nano Surfaces (ANS) da Suécia para oferecer a tecnologia ANS Triboconditioning em equipamentos CNC de retífica Sunnen padrão. O Triboconditioning, um processo realizado após a retífica e muito semelhante a uma operação de retífica, pode melhorar o acabamento da superfície do furo e a vedação da combustão, ao mesmo tempo em que reduz o atrito e o desgaste entre componentes de encaixe.

Ele faz isso através do que as empresas chamam de processo "mecano-químico", projetado para melhorar as propriedades tribológicas de materiais ferrosos (como aço e ferro fundido) por meio de burnishing/plateauing, enquanto impregna a superfície em nível nano com tungstênio.

Como Funciona o Processo

Imagine uma operação típica de retífica: uma ferramenta giratória (mandril) equipada com pedras abrasivas move-se para dentro e para fora de um furo enquanto é lubrificada com óleo. Durante o processo, a ferramenta expande os abrasivos para contatar a superfície do furo, permitindo que removam quantidades minúsculas de material para levar o furo ao seu tamanho e acabamento adequados.

Com o Triboconditioning, as pedras abrasivas são substituídas por "degraus" de metal duro retificados e polidos, e o óleo é substituído pelo fluido de processo contendo tungstênio. A pressão dos degraus sobre a superfície do furo, combinada com o calor gerado, faz com que o tungstênio no fluido se impregne — quimicamente infundido e ligado — na superfície do material base em nível submicrônico. Como o tungstênio é impregnado no material base, não está sujeito a descamação ou descascamento, como pode acontecer com outros revestimentos resistentes ao desgaste aplicados (ou seja, o Triboconditioning não é um processo de revestimento). Além disso, resiste melhor à degradação por solventes, combustíveis e lubrificantes. Ademais, o processo produz um efeito "as-run" na superfície plateaued retificada, mantendo ainda o padrão cruzado subjacente da retífica.

Aplicações Ideais

Uma aplicação bem adequada para o Triboconditioning são cilindros e camisas de motores automotivos, onde a redução do atrito entre esses componentes e os anéis de pistão significa menor perda de energia e redução de emissões. Além disso, o efeito de burnishing serve como processo de "amaciamento" para cilindros e camisas, que ocorreria de outra forma apenas quando o motor fosse montado e ligado pela primeira vez. Também, as peças tratadas são mais compatíveis com lubrificantes de viscosidade mais baixa, resultando em melhor economia de combustível do motor sem o risco de falhas relacionadas ao desgaste.

Para componentes como camisas de cilindro, o processo produz uma superfície "as run" na superfície plateaued retificada, mantendo o padrão cruzado subjacente da retífica.

Outros componentes automotivos aplicáveis para Triboconditioning em máquinas de retífica incluem mancais, guias de válvulas e bielas. O processo também é apropriado para engrenagens e conjuntos hidráulicos, como válvulas de cartucho.

Disponibilidade e Retrofit

A Sunnen oferece tratamento Triboconditioning para uso em suas novas máquinas de retífica, mas a tecnologia também pode ser adaptada a máquinas existentes que atendam aos requisitos de sistemas de avanço e controle de precisão necessários para produzir as forças exigidas pelo processo.

Além da capacidade de tratar superfícies de furo de diâmetro interno, a ANS desenvolveu processos de Triboconditioning para superfícies de diâmetro externo com geometria complexa, incluindo comandos de válvulas, virabrequins e dentes de engrenagem, usando outras plataformas de máquinas-ferramenta convencionais.