Uma Revisão sobre a Rebarbação Criogênica – Parte I

Moldadores de borracha, assim como todos os fabricantes, constantemente buscam ganhos em produtividade através de avanços tecnológicos. Uma área na qual ganhos significativos podem ser alcançados é a de rebarbação. Antes da inspeção e embalagem, a grande maioria das peças de borracha moldadas precisa passar por um processo de finalização, para remoção de rebarbas. É esse processo que chamamos de rebarbação.

Originalmente, a rebarbação era uma tarefa Manual. Muitos trabalhadores, sentados em pequenos espaços de trabalho, pegavam peça a peça e aparavam o excesso de borracha com tesouras, facas ou outros objetos de corte. Mas a rebarbação manual tinha inúmeros inconvenientes. Primeiro, a qualidade do trabalho feito manualmente era frequentemente inconsistente. Os clientes demandavam qualidade repetível e perdurável, como evidenciado pelas mudanças gerais para padrões ISO. Outro problema era a programação em um ambiente de produção flutuante. Explico: se as empresas destinassem trabalhadores à tarefa de rebarbação por períodos lentos ou moderados, poderiam esperar um gargalo no acabamento durante os períodos de pico de produção. Se destinassem os mesmos para períodos de pico, deveriam ser capazes de suportar o ônus financeiro do excesso de trabalhadores durante os períodos mais lentos. As práticas de compra atuais dos clientes – isto é, pedidos “just in time” – requerem que o fornecedor de peças seja capaz de mudar os níveis de produção com tranquilidade e efetividade em custo. Adicionalmente, peças complexas e com rebarbas internas não podem ser rebarbadas de maneira apropriada nesta modalidade.

A resposta foi automatizar o processo.

Projetar uma máquina para rebarbar peças de borracha era algo de difícil execução devido a um fato básico: as rebarbas de borracha, ao contrário de rebarbas termofixas (como as de baquelite), são flexíveis à temperatura ambiente. Portanto, seriam dobradas repetidas vezes e voltariam à posição inicial, sem se quebrarem. Equipamentos tradicionais de rebarbação utilizados para peças termofixas não funcionavam com borracha. Isso viria a ser resolvido com o desenvolvimento da tecnologia criogênica. Essa tecnologia utiliza agentes criogênicos, como gelo seco, dióxido de carbono e nitrogênio líquido para levar as rebarbas a baixíssimas temperaturas (por exemplo, chegando a -180 °C). Assim, a rebarba fragilizada poderia ser quebrada através de uma variedade de processos.

As primeiras máquinas de rebarbação criogênica foram Vibradores e Tambores Rotativos. Nessas máquinas, a rebarba fragilizada era quebrada pelo impacto das peças, umas sobre as outras, frequentemente em conjunto com algum tipo de mídia. Mídias plásticas ou cerâmicas eram normalmente utilizadas. Vibradores e tambores rotativos são efetivos em uma ampla gama de peças e representam um significativo avanço em produtividade, quando comparados à rebarbação manual. Mas eles são limitados, sendo efetivos, primordialmente, em rebarbas externas, e menos efetivos em rebarbas internas e peças com geometrias complexas.

A melhoria mais significativa em rebarbação de borracha veio com o desenvolvimento da máquina de Rebarbação Criogênica com Jateamento. As peças eram tamboreadas lentamente em um cesto ou barril e, simultaneamente, jateadas com mídias, propulsionadas por uma turbina. A mídia reutilizável era, então, separada da rebarba e reciclada para novo jateamento. Máquinas de rebarbação com jateamento já eram utilizadas para rebarbar peças termofixas e metais fundidos. Para serem utilizadas em peças de borracha, elas foram modificadas com uma câmara de injeção de nitrogênio líquido. A máquina inteira era colocada em uma sala fria, designada a ajudar no isolamento e controlar o uso de nitrogênio líquido. Tipicamente, a mídia utilizada era de aço em pequenos tamanhos de partícula.

A máquina de rebarbação criogênica com jateamento produziu níveis sem precedentes de produtividade e foi extremamente efetiva em remover rebarbas internas e rebarbar peças com geometrias complexas. Apesar da produtividade, a máquina teve sérias desvantagens. Entre elas, alto custo e grande espaço requerido colocaram-na fora de alcance para muitos moldadores. As largas flutuações em temperatura criaram umidade no sistema e, junto com as mídias de aço, surgiram problemas de ferrugem e contaminação, que normalmente necessitavam da adição de uma etapa de lavagem posterior das peças. A abrasividade das granalhas de aço erodia muitas partes das máquinas. Peças sensíveis a mudanças de cor não poderiam ser rebarbadas de modo algum.

Rebarbação de anéis de borracha
Figura 1 – Rebarbação de anéis de borracha

Vinte anos após a introdução da máquina de rebarbação criogênica com jateamento, outro grande desenvolvimento na tecnologia de rebarbação de borracha surgiu. O novo sistema destacava uma cabine isolada com espuma de poliuretano, na qual estavam a câmara de jateamento, o bico de nitrogênio líquido e a abertura para a turbina. Todos os principais componentes da máquina, como motores e rolamentos, eram localizados fora da cabine e isolados de variações de temperaturas e umidade. Adicionalmente à redução de falhas de componentes, esse novo projeto permitiu que o pessoal de manutenção fizesse facilmente o trabalho, sem danos à saúde. O novo sistema foi projetado para utilizar mídias plásticas em vez de granalhas de aço, o que reduziu os problemas de manutenção das máquinas, com eliminação de ferrugem ou contaminação. A possível inalação de finas partículas metálicas pelos trabalhadores já não era mais um problema existente. Além disso, as máquinas eram adquiridas a menor custo e consumiam menos nitrogênio líquido, o que fez com que se tornassem o padrão de qualidade da indúst

No próximo artigo, serão explorados os parâmetros básicos das máquinas de rebarbação criogênica e o que levar em consideração ao selecionar a mídia ideal ao seu processo.

No Brasil, a Master Polymers é a representante exclusiva e distribuidora de toda a linha de mídias para rebarbação de peças de borracha, metais e termofixos da Emsodur AG, fabricante Suíça. Caso tenha qualquer dúvida, nossa equipe está pronta para lhe auxilar na escolha do material exato para sua necessidade. Faça sua solicitação que um de nossos especialista entrará em contato.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *