Por que é que a peça sobreaquece durante o polimento?

O sobreaquecimento da peça é um dos problemas mais comuns durante o esmerilamento de metal. Manifesta-se através de um rápido aumento da temperatura, alterações de cor, queimaduras, diminuição da precisão e, por vezes, deformação permanente da peça. No caso de peças temperadas, pode ocorrer uma perda local de dureza, enquanto as chapas finas e os perfis podem alterar a sua geometria ainda antes do fim do trabalho.

A origem do problema é, na maioria das vezes, o atrito excessivo. Os materiais abrasivos corretamente selecionados devem cortar pequenas partículas do material a ser trabalhado. Quando os grãos estão cegos, sujos ou inadequados para a tarefa, o disco abrasivo, a lixa ou o papel de lixa começam a esfregar mais do que a cortar. A energia mecânica transforma-se então em calor que se acumula na zona de contacto.

A temperatura é também influenciada pela pressão exercida pelo operador, pela velocidade da máquina, pelo tempo de contacto, pela granulometria e pela eficácia do arrefecimento. Para limitar o sobreaquecimento, o processo de lixagem de superfícies deve ser encarado como uma combinação de vários parâmetros bem selecionados, e não apenas como uma maior pressão da peça contra a ferramenta.

Uma pressão excessiva não acelera o trabalho

Um dos erros mais comuns é pressionar com demasiada força a peça contra o disco abrasivo ou a cinta. O operador espera uma remoção mais rápida do material, mas o efeito é frequentemente o contrário. A pressão excessiva aumenta a superfície de contacto, sobrecarrega os grãos abrasivos e limita o espaço necessário para a remoção das limalhas.

O disco abrasivo começa a ficar obstruído, o motor funciona sob maior carga e a peça aquece mais rapidamente. No caso de peças finas, mesmo um contacto breve pode provocar ondulações, deformações ou uma curvatura permanente da superfície.

Obtêm-se melhores resultados com movimentos curtos e suaves, realizados com uma pressão moderada. Não se deve manter o material parado num único ponto. Recomenda-se utilizar toda a largura da fita ou do disco abrasivo, para distribuir uniformemente a temperatura e o desgaste da ferramenta.

Disco abrasivo cego ou sujo

O material abrasivo novo possui grãos afiados que cortam eficazmente a superfície. À medida que é utilizado, as suas arestas ficam cegas e os espaços entre elas enchem-se de pó, limalhas e resíduos do material a trabalhar.

Um disco abrasivo obstruído perde a capacidade de corte. Em vez de remover material, começa a deslizar pela superfície e a gerar uma grande quantidade de calor. O problema é particularmente visível no caso do alumínio, do cobre e de outros metais macios, que aderem facilmente à ferramenta.

Dependendo do tipo de ferramenta, o disco abrasivo deve ser limpo, afiado ou substituído. Não vale a pena trabalhar até ao desgaste total da fita, do disco ou da lixa. A substituição precoce do material abrasivo custa normalmente menos do que corrigir uma peça queimada ou deformada.

Granulometria inadequada

A granulação deve ser ajustada à quantidade de material a remover e ao efeito final pretendido. Um grão demasiado fino utilizado para o desbaste entope-se rapidamente e gera uma temperatura elevada. Por outro lado, um abrasivo muito grosso pode deixar riscos profundos, cuja remoção posterior será demorada.

Para remover revestimentos antigos, escória ou excesso de material, utiliza-se normalmente uma granulação mais grossa. As etapas seguintes são realizadas com granulação cada vez mais fina, até se obter o alisamento desejado da superfície.

Não se deve saltar demasiados graus de granulação. Tentar remover riscos profundos de imediato com uma lixa muito fina prolonga o trabalho e aumenta o risco de sobreaquecimento. Após o alisamento adequado da superfície, a peça deve apresentar uma estrutura uniforme, sem queimaduras localizadas.

Incompatibilidade do abrasivo com o material

Nem todos os discos, cintas ou lixas são adequados para todos os materiais. O aço de construção, o aço inoxidável, o alumínio, o cobre e as peças temperadas requerem grãos, aglutinantes e parâmetros de trabalho diferentes.

No caso da aço inoxidável, devem ser utilizados materiais específicos para este metal. A contaminação da superfície com partículas de aço comum pode causar posteriormente corrosão localizada. O alumínio requer um abrasivo resistente ao empastamento, enquanto as peças temperadas necessitam de ferramentas com elevada dureza e boa capacidade de auto-afiamento.

A escolha incorreta do material abrasivo aumenta o atrito, limita o rendimento e acelera o desgaste da ferramenta. Na prática, isto significa mais calor, um tempo de usinagem mais longo e um maior risco de danos na superfície.

Condução demasiado lenta da peça

O sobreaquecimento local surge frequentemente quando o operador trabalha durante demasiado tempo num único ponto. Isto aplica-se especialmente ao alisamento de soldaduras, ao tratamento de arestas vivas e ao polimento de cantos.

Nesses casos, o calor não tem tempo para se distribuir por toda a peça. Surgem descolorações azuis ou castanhas na aço e a borda fina pode deformar-se.

O movimento deve ser uniforme e fluido. Ao trabalhar em superfícies extensas, é aconselhável conduzir a ferramenta em faixas, sobrepondo parcialmente as passagens sucessivas. Deve-se alterar regularmente o ponto de contacto e fazer pequenas pausas para permitir a dissipação do calor.

Velocidade de trabalho incorreta

Cada material abrasivo tem um intervalo específico de velocidade admissível. Uma velocidade demasiado elevada pode aumentar a temperatura, acelerar o desgaste dos grãos e causar queimaduras. Por outro lado, uma velocidade demasiado baixa faz com que o disco abrasivo não lixe eficazmente, mas deslize sobre a superfície.

Nas lixadoras de fita, a velocidade linear da fita é importante. As máquinas com regulação permitem ajustá-la ao tipo de metal e à fase de trabalho. Uma faixa de velocidade mais baixa pode ser vantajosa em peças finas e em materiais sensíveis à temperatura.

As esmeriladoras excêntricas são utilizadas principalmente para o acabamento e para trabalhar madeira. Também neste caso, uma velocidade excessiva, lixa gasta e uma pressão excessiva conduzem a um aumento da temperatura. A ferramenta deve raspar a superfície, e não apenas esfregá-la.

Falta de arrefecimento

Durante o lixamento intensivo, o líquido de arrefecimento retira o calor, elimina as limalhas e reduz o colagem do disco abrasivo. No entanto, nem todas as máquinas estão adaptadas para trabalhar a húmido. Não se deve aplicar água ou emulsão por conta própria num equipamento destinado exclusivamente à lixagem a seco.

Se o arrefecimento com líquido não for possível, devem ser utilizados ciclos mais curtos, uma pressão moderada e pausas regulares. Um sistema eficaz de extração de pó e limalhas também é útil. Não substitui o arrefecimento, mas melhora as condições na zona de usinagem.

A peça não deve ser arrefecida bruscamente, caso isso possa provocar alterações na estrutura do material, tensões ou fissuras. No caso de peças temperadas e elementos de precisão, o método de arrefecimento deve obedecer aos requisitos tecnológicos.

Sobreaquecimento durante o trabalho com madeira

Embora o sobreaquecimento seja particularmente perigoso para o metal, problemas semelhantes ocorrem durante o polimento da madeira. Papel abrasivo gasto, pressão excessiva e a passagem prolongada da máquina num único local podem queimar a superfície, derreter a resina e dificultar o envernizamento posterior.

Para lixar a madeira corretamente, deve-se alterar gradualmente a granulometria, remover regularmente o pó e não exercer pressão excessiva sobre a ferramenta. Recomenda-se lixar manualmente, sobretudo, perfis, cantos e locais de difícil acesso, que não podem ser trabalhados com segurança à máquina.

O trabalho na madeira deve ser realizado no sentido das fibras. Isto permite reduzir os riscos e obter um melhor resultado final antes do envernizamento, da aplicação de óleo ou de qualquer outro revestimento.

Consequências do sobreaquecimento da peça

A temperatura excessiva pode causar muitos problemas tecnológicos e de qualidade:

• descolorações e queimaduras,
• perda local de dureza,
• tensões internas,
• deformações em peças finas,
• deterioração da tolerância dimensional,
• danos no revestimento protetor,
• desgaste mais rápido do disco abrasivo.

Na aço inoxidável, o sobreaquecimento pode exigir uma nova limpeza da superfície. Em peças temperadas, o temperamento local pode tornar a peça totalmente imprópria para utilização. Na madeira, surgem manchas escuras e problemas com a aplicação uniforme do verniz.

Como limitar a temperatura durante o polimento?

O fundamental é a escolha da granulometria e dos materiais abrasivos adequados. Deve-se trabalhar com uma pressão moderada, conduzir a peça de forma suave e verificar regularmente o estado da fita, do disco ou da lixa.

É preferível efetuar várias passagens mais curtas do que uma única passagem agressiva. Ao mudar a granulometria, é necessário limpar a superfície para que os grãos soltos não deixem riscos adicionais. No trabalho em série, vale a pena registar as configurações comprovadas e definir o momento da substituição do material abrasivo.

É igualmente importante garantir uma remoção adequada do pó e das limalhas. Um sistema de aspiração eficiente melhora a visibilidade, reduz a sujidade da ferramenta e ajuda a manter condições de usinagem mais estáveis.

Resumo

A peça sobreaquece durante o esmerilamento, sobretudo devido ao atrito excessivo. As causas mais comuns são uma pressão excessiva, um disco abrasivo gasto, uma granulometria inadequada, um material abrasivo inadequado, uma velocidade incorreta e um contacto demasiado prolongado num único ponto.

Um controlo adequado do processo permite limitar a temperatura, melhorar a qualidade da superfície e obter o resultado final esperado. A substituição regular do abrasivo e o ajuste correto da máquina também reduzem o número de retoques e o risco de danificar a peça a ser trabalhada.