BR112020006549B1 - Método de tratamento de uma peça de corte e equipamento para tratar uma peça de corte - Google Patents
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Abstract
A invenção refere-se a um método de tratamento de uma peça de corte (2). Este método compreende uma primeira etapa na qual uma superfície de corte (5) desta peça de corte (2) é submetida a projéteis lançados por um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) para se tornar uma superfície de corte (5) com impactos de projétil e uma segunda etapa na qual a superfície de corte (5) com impactos de projétil é afiada sobre uma espessura escolhida para se tornar uma superfície de corte tratada (5).
Description
[001] A presente invenção refere-se a um método de tratamento de peças de corte e ao equipamento associado.
[002] É importante notar que a invenção se refere a qualquer tipo de peça de corte industrial compreendendo pelo menos uma borda de corte. A invenção se aplica mais especificamente a uma peça de corte, como facas ou rodas rotativas, que compreende uma superfície de corte com dois lados opostos e uma ou duas bordas de corte, dependendo se compreende ainda, ou não, uma face que liga esses lados opostos cuja largura permite definir duas bordas de corte.
[003] As facas ou rodas rotativas são particularmente utilizadas em equipamentos de aparagem lateral destinados a aparar pelo menos um lado longitudinal de uma tira de metal. Um exemplo de tal equipamento de aparagem lateral (1) é ilustrado esquematicamente na Figura 1. No exemplo não limitativo ilustrado na Figura 1, o equipamento de aparagem lateral (1) compreende dois pares de facas rotativas (2) destinadas a aparar simultaneamente os dois lados longitudinais (3) de uma tira de metal (4). Por exemplo, a tira (4) pode ser feita de aço. Cada lado longitudinal (3) da tira de metal (4) passa continuamente entre as duas facas rotativas (2) do par correspondente, de modo que uma parte dela é cortada para garantir uma boa qualidade da borda e uma largura fixa. Por exemplo, esse equipamento de aparagem lateral (1) pode fazer parte de uma linha de decapagem ou linha de descascamento em um processo de laminação a frio.
[004] Um exemplo de faca rotativa (2), que pode fazer parte de um dos pares mencionados acima, é esquematicamente ilustrado na Figura 2. Compreende uma superfície de corte (5) com dois lados opostos (6) separados por uma face de ligação (8) com uma certa largura, definindo a circunferência da peça de corte (2) e se estendendo entre duas bordas de corte paralelas (7).
[005] A vida útil dessas facas rotativas (2), que pode ser expressa como comprimento da tira de metal ou número de bobinas de corte de tira de metal, depende de seu estado de desgaste, que depende da dureza e da topografia da superfície das facas.
[006] Vários métodos de tratamento foram propostos para aumentar a dureza das peças de corte, e particularmente as facas rotativas.
[007] A publicação “Fatigue and mechanical characteristics of nano-structured tool steel by ultrasonic cold forging technology” Chang-Min Suh et al. - Materials Science and Engineering A 443 (2007), p. 101-106, revela um método de tratamento denominado Tecnologia ultrassônica de forjamento a frio (Ultrasonic cold forging technology - UCFT), que utiliza energia vibratória ultrassônica como fonte e pela qual várias dezenas de milhares de golpes por segundo são aplicadas à superfície do material a pressão constante. No artigo, essa tecnologia é aplicada às facas de corte em um processo de laminação a frio. De acordo com esta publicação, a tecnologia ultrassônica de forjamento a frio é uma tecnologia de modificação de superfície nanoestruturada que pode melhorar as características de dureza. No entanto, como afirmado neste artigo, essa tecnologia permite apenas dobrar o número de bobinas que podem ser cortadas pelas facas de corte que foram previamente tratadas pela tecnologia UCFT, o que não é suficiente.
[008] Assim, um objetivo da invenção é fornecer um método de tratamento de peças de corte industriais que melhorem substancialmente sua vida útil.
[009] Para este fim, a invenção refere-se a um método de tratamento de uma peça de corte que compreende uma primeira etapa na qual uma superfície de corte desta peça de corte é submetida a projéteis lançados por um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico para se tornar uma superfície de corte com impactos de projétil, e uma segunda etapa na qual a referida superfície de corte com impactos de projétil é afiada sobre uma espessura escolhida para se tornar uma superfície de corte tratada.
[010] O método da invenção também pode compreender as seguintes características opcionais consideradas separadamente ou de acordo com todas as combinações técnicas possíveis: - A peça de corte é de forma geral circular e compreende dois lados opostos separados por uma face de ligação que define a circunferência da referida peça de corte e se estende entre duas bordas de corte, e pelo menos as bordas de corte são mascaradas durante a primeira etapa.
[011] Em uma primeira forma de realização, a primeira etapa pode compreender: - uma primeira subetapa na qual a face de ligação da referida superfície de corte é submetida a projéteis lançados pelo referido aparelho de jateamento com granalha ultrassônico, enquanto os lados opostos da referida superfície de corte são, pelo menos parcialmente, mascarados até, e incluindo, as bordas de corte; e - uma segunda subetapa na qual os referidos lados opostos são submetidos a projéteis lançados pelo referido aparelho de jateamento com granalha ultrassônico, enquanto a referida face de ligação com impactos de projétil é, pelo menos parcialmente, mascarada até, e incluindo, as referidas bordas de corte.
[012] Em uma segunda forma de realização, a primeira etapa pode compreender: - uma primeira subetapa na qual lados opostos da referida superfície de corte são submetidos a projéteis lançados pelo referido aparelho de jateamento com granalha ultrassônico, enquanto a face de ligação é, pelo menos parcialmente, mascarada até e incluindo, as bordas de corte; e - uma segunda subetapa na qual a referida face de ligação é submetida a projéteis lançados pelo referido aparelho de jateamento com granalha ultrassônico, enquanto os referidos lados opostos com impactos de projétil são, pelo menos parcialmente, mascarados até, e incluindo, as referidas bordas de corte.
[013] Nessas formas de realização, a referida primeira etapa, os referidos lados opostos da referida superfície de corte são mascarados em uma altura tirada das bordas de corte que está compreendida entre 1 mm e 50 mm, preferencialmente entre 4 mm e 10 mm.
[014] Na referida primeira etapa, a referida superfície de corte é submetida a projéteis até ser coberta por impactos de projétil em uma superfície escolhida entre 70% de sua própria superfície total e 1000% da referida superfície total, preferencialmente entre 100% e 200%.
[015] Na referida segunda etapa, a referida espessura é escolhida entre 0,02 mm e 1,5 mm, preferencialmente entre 0,05 e 0,2 mm.
[016] Os projéteis são bolas esféricas com um diâmetro compreendido entre 0,5 mm e 5 mm.
[017] Na referida primeira etapa, o peso total dos projéteis está compreendido entre 0,1 gramas e 500 gramas, preferencialmente entre 1 grama e 50 gramas.
[018] A invenção refere-se também a um equipamento para tratar uma peça de corte, este equipamento compreendendo um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico disposto para lançar projéteis em uma superfície de corte desta peça de corte, de modo que se torne uma superfície de corte com impactos de projétil, e um dispositivo de afiação disposto para afiar a superfície de corte com impactos de projétil sobre uma espessura escolhida, de modo que se torne uma superfície de corte tratada.
[019] O equipamento da invenção também pode compreender as seguintes características opcionais consideradas separadamente ou de acordo com todas as combinações técnicas possíveis:
[020] O dispositivo de afiação pode ser disposto para afiar a superfície de corte com impactos de projétil sobre uma espessura que é escolhida entre 0,02 mm e 1,5 mm, preferencialmente entre 0,05 e 0,2 mm;
[021] O aparelho de jateamento com granalha ultrassônico pode estar disposto para lançar projéteis na superfície de corte até que seja coberta por impactos de projétil em uma superfície escolhida entre 700% de sua própria superfície total e 1000% dessa superfície total, preferencialmente entre 100% e 200%;
[022] O aparelho de jateamento com granalha ultrassônico pode estar disposto para lançar projéteis com um diâmetro compreendido entre 0,5 mm e 5 mm;
[023] O aparelho de jateamento com granalha ultrassônico pode estar disposto para lançar projéteis com um peso total compreendido entre 0,1 gramas e 500 gramas, preferencialmente entre 1 grama e 50 gramas;
[024] O equipamento pode compreender um suporte dedicado colocado sobre uma superfície vibratória do aparelho de jateamento com granalha ultrassônico, suportando a peça de corte pelo menos parcialmente e disposto para mascarar uma face terminal da peça de corte até as bordas de corte. Por exemplo, este suporte pode compreender pelo menos duas peças móveis.
[025] Outras características e vantagens da invenção surgirão claramente a partir de sua descrição dada abaixo a título de exemplo e que não é, de forma alguma, restritiva, com referência às figuras anexas, nas quais: - a Figura 1 ilustra esquematicamente, em uma vista em perspectiva, um exemplo do equipamento de aparagem lateral que compreende dois pares de facas rotativas destinadas a aparar simultaneamente os dois lados longitudinais de uma tira de aço; - a Figura 2 ilustra esquematicamente, em uma vista em perspectiva, um exemplo de uma faca na qual um método de acordo com a invenção pode ser aplicado e que pode ser usada em um equipamento tal como o ilustrado na Figura 1; - a Figura 3 ilustra esquematicamente um exemplo de um método de tratamento de acordo com a invenção; - a Figura 4 ilustra esquematicamente e funcionalmente um exemplo de equipamento de acordo com a invenção; - a Figura 5 ilustra esquematicamente, em uma vista em seção transversal, uma parte de um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico de um equipamento de acordo com a invenção, durante uma primeira subetapa de um primeiro exemplo da primeira etapa de um método de acordo com a invenção; - a Figura 6 ilustra esquematicamente, em uma vista em seção transversal, a parte do aparelho de jateamento com granalha ultrassônico ilustrado na Figura 5, durante uma segunda subetapa do primeiro exemplo da primeira etapa de um método de acordo com a invenção; - a Figura 7 ilustra esquematicamente, em uma vista em seção transversal, uma variante da forma de realização da parte do aparelho de jateamento com granalha ultrassônico ilustrado na Figura 5, durante a segunda subetapa do primeiro exemplo da primeira etapa do método de acordo com a invenção; - a Figura 8 ilustra esquematicamente, em uma vista em seção transversal, uma parte de um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico de um equipamento de acordo com a invenção, durante um segundo exemplo da primeira etapa de um método de acordo com a invenção; e - a Figura 9 ilustra esquematicamente, em um diagrama, a evolução da dureza de uma faca sem o método de tratamento de acordo com a invenção e de três facas que receberam o método de tratamento de acordo com a invenção, respectivamente, com três conjuntos diferentes de valores de parâmetros, como uma função da profundidade.
[026] A invenção visa, particularmente, propor um método de tratamento e equipamento associado, destinado ao tratamento de uma peça de corte, a fim de aumentar sua dureza e aumentar substancialmente sua vida útil.
[027] Na descrição a seguir, será considerado como um exemplo que a peça de corte (2) é uma faca ou roda rotativa, tal como a ilustrada na Figura 2, e que pode ser usada, por exemplo, em um equipamento de aparagem lateral, tal como o (1) ilustrado na Figura 1 e descrito anteriormente em uma linha de decapagem ou em uma linha de descascamento. Mas a invenção não está limitada a esta aplicação. De fato, a invenção refere-se a qualquer tipo de peça de corte (2), desde que compreenda uma superfície de corte (5) com dois lados opostos (6) separados por uma ou duas bordas de corte (7), dependendo de se compreende, ou não, uma face de ligação (8). Portanto, uma peça de corte (2) para tratar pode ser uma faca, tesouras, uma lâmina de tesoura, uma foice ou uma lâmina, por exemplo.
[028] Como mencionado acima, a invenção propõe um método de tratamento destinado ao tratamento de uma peça de corte (2) (aqui uma faca rotativa ilustrada na Figura 2). Esse método de tratamento pode ser implementado por meio do equipamento (9) de acordo com a invenção, compreendendo pelo menos um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) e um dispositivo de afiação (1), como ilustrado na Figura 4.
[029] O método de tratamento de acordo com a invenção é descrito abaixo com referência ao exemplo de algoritmo ilustrado esquematicamente na Figura 3. Ele compreende duas etapas.
[030] Em uma primeira etapa, uma superfície de corte (5) da peça de corte (2) é submetida a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) para se tornar uma superfície de corte (5) com impactos de projétil.
[031] Esta primeira etapa é representada na Figura 3 pelas subetapas (100) e (110).
[032] Por exemplo, e como ilustrado esquematicamente e funcionalmente na Figura 4, o aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) pode compreender pelo menos um gerador (13), um transdutor piezoelétrico (14), um sonotrodo (19) e uma parte terminal (17) também chamada de fixação de martelagem (peening fixture). Opcionalmente, como mostrado na figura, um pré-impulsionador (15), um impulsionador (16) podem ser adicionados.
[033] O gerador (13) está disposto para fornecer um campo elétrico sinusoidal destinado a excitar o transdutor piezoelétrico (14). O transdutor piezoelétrico (14) está disposto para converter a energia elétrica do campo elétrico sinusoidal em uma vibração ultrassônica, cuja frequência está, por exemplo, compreendida entre 10 e 60 kHz, preferencialmente entre 15 e 25 kHz, e mais preferencialmente de 20 kHz. O pré-impulsionador (15) e o impulsionador (16) estão dispostos para aumentar a amplitude da vibração ultrassônica fornecida pelo transdutor piezoelétrico (14). O sonotrodo (19), como o componente de vibração final, é usado para lançar o projétil (12) contra a peça de corte (2). A parte terminal (17) compreende um alojamento com uma câmara de tratamento em que a superfície de corte (5) da peça de corte (2) está temporariamente localizada com os projéteis (12). A vibração ultrassônica fornecida pelo sonotrodo (19) induz vibrações longitudinais que lançam aleatoriamente o projétil (12) na câmara de tratamento e, portanto, na superfície da superfície de corte (5) que está dentro da câmara de tratamento e desmascarada, como ilustrado nas Figuras 5 a 8. Portanto, toda a superfície da superfície de corte (5) é tratada progressivamente, o que aumenta homogeneamente sua dureza não apenas na superfície, mas também em profundidade (ou em volume subsuperficial).
[034] É importante observar que, quando a superfície total da superfície de corte (5) não pode ser localizada na câmara de tratamento, a peça de corte (2) é movida em relação à parte terminal (17). Ela pode ser movida de maneira contínua ou sequencialmente (isto é, cada vez que se considera que a parte da superfície de corte (5) no interior da câmara de tratamento foi suficientemente submetida a impactos de projétil). Assim, no caso em que a peça de corte (2) é uma faca rotativa, ela pode ser acionada em rotação por um eixo de um motor elétrico dedicado, por exemplo. Nesta última forma de realização, entre 15 a 25 rotações da peça de corte (2) podem ser realizadas para homogeneizar os impactos de projétil. Por exemplo, a velocidade de rotação pode ser menor que 10 rpm. Por exemplo, essa velocidade de rotação é preferencialmente igual a 4 ou 5 rpm.
[035] Por exemplo, na primeira etapa, cada parte da superfície de corte (5) pode ser submetida ao projétil (12) até ser coberta por impactos de projétil em uma superfície escolhida entre 70% de sua própria superfície total e 1000% dessa superfície total, de preferência entre 100% de sua própria superfície total e 200% desta superfície total. 100% significa que o projétil da superfície é realizado por um tempo T até que 100% da superfície seja coberta pelos impactos de projétil. 200% significa que o projétil da superfície é realizado por um tempo 2T. 70% significa que os impactos de projétil (12) não cobrem estritamente toda a superfície, mas isso não significa que apenas 70% da lâmina é tratada; de fato, o diâmetro dos projéteis não é o diâmetro da superfície tratada, ele pode ser maior. Por exemplo, cada porção da superfície de corte (5) pode ser submetida ao projétil (12) até que seja coberta por impactos de projétil em uma superfície igual a 125% (tempo de exposição de 1,25T) de sua própria superfície total.
[036] Os projéteis são, preferencialmente, semelhantes a bolas substancialmente esféricas, em particular com tolerância máxima de ±60 micrômetros (μm) na esfericidade. O projétil compreende preferencialmente pelo menos um material não ferroso em sua superfície, vantajosamente carboneto de tungstênio (WC). O projétil pode ser feito inteiramente de carboneto de tungstênio, mas também poderia ser feito de aço, aço inoxidável, cerâmica, vidro, liga à base de níquel e liga de titânio. Os projéteis (12) têm preferencialmente um diâmetro compreendido entre 0,5 mm e 5 mm.
[037] Também, por exemplo, na primeira etapa, pode-se fornecer projéteis (12) à câmara de tratamento, possuindo um peso total compreendido entre 0,1 gramas e 500 gramas, preferencialmente entre 1 grama e 50 gramas. O técnico no assunto ajustará o peso total dos projéteis (12) de acordo com o volume da câmara de tratamento.
[038] Em uma segunda etapa do método de tratamento, a superfície de corte (5) com impactos de projétil é afiada sobre uma espessura escolhida para se tornar uma superfície de corte tratada (5). Esta segunda etapa é representada na Figura 3 pela etapa (120).
[039] Esta espessura de remoção de material escolhida é realizada pelo dispositivo de afiação (11) do equipamento (9).
[040] Por exemplo, esta afiação pode consistir em uma afiação controlada usando pedras de afiar ou pedra de moinho.
[041] Também por exemplo, na segunda etapa, a espessura pode ser escolhida entre 0,02 mm e 1,5 mm, preferencialmente entre 0,05 e 0,2 mm.
[042] Pelo menos três implementações diferentes da primeira etapa podem ser previstas.
[043] Em uma primeira implementação, a primeira etapa pode compreender a primeira (100) e a segunda (110) subetapa, conforme ilustrado no exemplo não limitativo da Figura 3.
[044] Em uma primeira subetapa (100) ilustrada na Figura 5, a face de ligação (8) é submetida a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto os lados opostos (6) da superfície de corte (5) são mascarados até suas bordas de corte (7) que os separam respectivamente a partir da face de ligação (8). Esta máscara até as bordas de corte (7) destina-se a não danificá-las. Isso pode ser realizado por meio das bordas superiores do alojamento da parte terminal (17) do aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) depois de pendurar a peça de corte (2) sobre a superfície vibratória do sonotrodo (19), de modo que seus lados opostos (6) sejam completamente mascarados por estas bordas superiores. Em uma variante, é possível colar uma máscara dedicada nos lados opostos (6), a fim de mascará-los completamente.
[045] Em uma segunda subetapa (110) ilustrada nas Figuras 6 e 7, os lados opostos (6) são submetidos a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto a face de ligação (8) já submetida a impactos de projétil é mascarada até as bordas de corte (7). Esta máscara até as bordas de corte (7) também se destina a não danificá-las. Isto pode ser realizado por meio de uma face superior de um suporte dedicado ou extensão (18) colocado na superfície vibratória da câmara de tratamento e que suporta a peça de corte (2) (pelo menos parcialmente). Tal suporte dedicado ou extensão (18) pode compreender uma peça, como ilustrado na Figura 6, ou várias peças que podem ser movidas, se necessário, para suportar peças de corte mais espessas (2), como ilustrado na Figura 7. Portanto, pode ser integral como ilustrado na Figura 6, ou não, como ilustrado na Figura 7, para se adequar a diferentes tamanhos de peças de corte (2). Em outra variante, é possível colar uma máscara dedicada na face de ligação (8) para mascará-la completamente.
[046] Em uma segunda implementação, a primeira (100) e a segunda (110) subetapas da primeira implementação são revertidas. Assim, em uma primeira subetapa, os lados opostos (6) são submetidos a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto a face de ligação (8) da superfície de corte (5) é mascarada até as bordas de corte (7) e, em uma segunda subetapa, a face de ligação (8) é submetida aos projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto os lados opostos (6) com impactos de projétil são mascarados até as bordas de corte (7).
[047] De acordo com a invenção, pelo menos as bordas de corte (7) são mascaradas para evitar qualquer dano em sua superfície. Por exemplo, na primeira ou segunda implementação, os lados opostos (6) da superfície de corte (5) podem ser mascarados a partir das bordas de corte (7) em uma altura compreendida entre 1 mm e 50 mm, preferencialmente entre 1 mm e 10 mm, e mais preferencialmente entre 4 mm e 10 mm.
[048] Em uma terceira implementação, apenas os lados opostos (6) são submetidos a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) sob as mesmas condições de operação que para a segunda subetapa da primeira implementação e a primeira subetapa da segunda implementação. Esta terceira implementação é realizada quando a superfície de corte (5) foi tratada anteriormente pela primeira ou pela segunda implementação, porque os lados opostos (6) se desgastam mais rápido que a face de ligação (8).
[049] Dois métodos de tratamento conhecidos denominados métodos de jateamento com agulhas ultrassônico (ultrasonic needle peening) (ou UNP, equivalente à tecnologia ultrassônica de forjamento a frio descrita anteriormente) e método de alisamento com agulhas ultrassônico (ou UNS), foram realizados por meio de aparelhos como os produzidos pela SONATS sob as referências STRESSVOYAGER UNP (também chamado NOMAD) e STRESSVOYAGER UNS. Nestes métodos, as agulhas são guiadas em uma peça final na extremidade de uma cabeça de martelagem (peening head). Graças à vibração ultrassônica, agulhas (ou impactadores) são lançadas contra a área da superfície a ser tratada e têm um movimento de alta frequência de um lado para outro.
[050] Outro método denominado método de jateamento com granalha ultrassônico (ou USP) foi testado. Este método pode ser realizado por meio de um aparelho tal como o produzido pela SONATS sob a referência STRESSVOYAGER USP. Ele realiza um tratamento de superfície lançando projéteis na superfície de corte de uma peça de corte para melhorar sua dureza. Os projéteis são propelidos por elementos metálicos formando um “bloco acústico” vibrando com uma frequência ultrassônica. Um gerador fornece um campo elétrico sinusoidal que excita um transdutor piezoelétrico para converter essa energia elétrica em uma vibração ultrassônica. Como a vibração fornecida pelo transdutor piezoelétrico é muito pequena para lançar projéteis, é aumentada por uma série de pré-impulsionador e impulsionador para atingir um valor que é suficientemente eficiente para uma parte terminal do bloco acústico, denominada “sonotrodo”. Esta parte terminal é coberta por uma fixação de martelagem que compreende um alojamento com uma câmara de tratamento em que a superfície de corte da faca rotativa está temporariamente localizada com os projéteis. A vibração longitudinal da superfície do sonotrodo lança aleatoriamente os projéteis na câmara de tratamento. Portanto, o tratamento é homogêneo em todas as superfícies do invólucro e, consequentemente, na superfície de corte a ser tratada.
[051] Resultados comparativos sem qualquer tratamento de superfície e com o tratamento de acordo com a invenção são ilustrados no diagrama da Figura 9, no caso em que a peça de corte (2) é uma faca rotativa.
[052] A primeira curva (c1) ilustra a evolução da microdureza de uma primeira faca rotativa não tratada (2) em função da profundidade (em μm). A segunda curva (c2) ilustra a evolução da microdureza de uma segunda faca rotativa (2) tendo sido tratada de acordo com a invenção com projéteis (12) tendo um primeiro diâmetro igual a 1,5 mm, um primeiro peso total de projéteis (12) igual a 4 gramas e uma primeira cobertura da superfície de corte (5) por impactos de projétil iguais a 125%, em função da profundidade. A terceira curva (c3) ilustra a evolução da dureza de uma terceira faca rotativa (2) tendo sido tratada de acordo com a invenção com projéteis (12) tendo o primeiro diâmetro, o primeiro peso total dos projéteis (12) e uma segunda cobertura da superfície de corte (5) por impactos de projétil iguais a 3000%, em função da profundidade. A quarta curva (c4) ilustra a evolução da dureza de uma quarta faca rotativa (2) tendo sido tratada de acordo com a invenção com projéteis (12) tendo um segundo diâmetro igual a 4 mm, um segundo peso total de projéteis (12) igual a 10 gramas e a primeira cobertura da superfície de corte (5) por impactos de projétil igual a 125%, em função da profundidade.
[053] A segunda (c2), terceira (c3) e quarta (c4) curvas mostram aumentos da dureza comparadas com a primeira curva (c1) (sem tratamento), não apenas na superfície, mas também em profundidade (ou volumosa) e particularmente a 1 mm de profundidade. A quarta curva (c4) mostra os melhores resultados em profundidade e, portanto, o conjunto de parâmetros correspondente pode ser realmente considerado ideal para a faca rotativa considerada (2).
[054] Graças à invenção, é obtido um aumento importante da vida útil da peça de corte. Por exemplo, mais de 12270 toneladas de tira de metal podem ser cortadas com a mesma faca rotativa, que corresponde a cerca de 380 km de tira de metal que podem ser cortados sem qualquer defeito com a mesma faca rotativa, enquanto apenas 75 km podem ser obtidos com uma faca rotativa tradicional. Portanto, de acordo com o método e o equipamento da invenção, o comprimento da tira de metal submetida ao corte com as mesmas facas pode ser multiplicado por 5.
Claims (16)
1. MÉTODO DE TRATAMENTO DE UMA PEÇA DE CORTE (2), o método compreendendo: uma primeira etapa (100) na qual uma superfície de corte (5) da peça de corte (2) é submetida a projéteis (12) lançados por um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) para se tornar uma superfície de corte (5) com impactos de projétil; e o método sendo caracterizado por compreender adicionalmente: uma segunda etapa (120) na qual a superfície de corte (5) com impactos de projétil é afiada sobre uma espessura escolhida para se tornar uma superfície de corte tratada (5).
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela peça de corte (2) ser de forma circular e compreender dois lados opostos (6) separados por uma face de ligação (8) que define a circunferência da peça de corte (2) e se estende entre duas bordas de corte (7) e em que pelo menos as bordas de corte (7) são mascaradas durante a primeira etapa (100).
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela primeira etapa (100) compreender: i) uma primeira subetapa na qual a face de ligação (8) da superfície de corte (5) é submetida a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto os lados opostos (6) da superfície de corte (5) são, pelo menos parcialmente, mascarados até, mas incluindo, as bordas de corte (7); e ii) uma segunda subetapa na qual os lados opostos (6) são submetidos a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto a face de ligação (8) com impactos de projétil é, pelo menos parcialmente, mascarada até, mas incluindo, as bordas de corte (7).
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela primeira etapa (100) compreender: i) uma primeira subetapa na qual lados opostos (6) da superfície de corte (5) são submetidos a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto a face de ligação (8) é, pelo menos parcialmente, mascarada até, mas incluindo, as bordas de corte (7); e ii) uma segunda subetapa na qual a face de ligação (8) é submetida a projéteis (12) lançados pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), enquanto os lados opostos (6) com impactos de projétil são, pelo menos parcialmente, mascarados até, mas incluindo, as bordas de corte (7).
5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 4, caracterizado por, na primeira etapa (100), os lados opostos (6) da superfície de corte (5) serem mascarados em uma altura tirada das bordas de corte (7) que está compreendida entre 1 mm e 50 mm, preferencialmente entre 4 e 10 mm.
6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por, na primeira etapa (100), a superfície de corte (5) ser submetida a projéteis (12) até ser coberta por impactos de projétil em uma superfície escolhida entre 70% de sua própria superfície total e 1000% da superfície total, preferencialmente entre 100% e 200%.
7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por, na segunda etapa (120), a espessura ser escolhida entre 0,02 mm e 1,5 mm, preferencialmente entre 0,05 e 0,2 mm.
8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelos projéteis (12) serem bolas esféricas com um diâmetro compreendido entre 0,5 mm e 5 mm.
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por, na primeira etapa (100), o peso total do projétil (12) estar compreendido entre 0,1 gramas e 500 gramas, preferencialmente entre 1 grama e 50 gramas.
10. EQUIPAMENTO (9) PARA TRATAR UMA PEÇA DE CORTE (2), caracterizado por este equipamento (9) compreender: - um aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) disposto para lançar projéteis (12) em uma superfície de corte (5) da peça de corte (2) de modo que se torne uma superfície de corte (5) com impactos de projétil, - um dispositivo de afiação (11) disposto para afiar a superfície de corte (5) com impactos de projétil sobre uma espessura escolhida, de modo que se torne uma superfície de corte tratada (5).
11. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo dispositivo de afiação (11) estar disposto para afiar a superfície de corte (5) com impactos de projétil sobre uma espessura escolhida entre 0,02 mm e 1,5 mm, preferencialmente entre 0,05 e 0,2 mm.
12. EQUIPAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizado pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) estar disposto para lançar projéteis (12) na superfície de corte (5) até que seja coberta por impactos de projétil em uma superfície escolhida entre 70% de sua própria superfície e 1000% dessa superfície total, de preferência entre 100% e 200%.
13. EQUIPAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) estar disposto para lançar projéteis (12) que são bolas esféricas com um diâmetro compreendido entre 0,5 mm e 5 mm.
14. EQUIPAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10) estar disposto para lançar projéteis (12) com um peso total compreendido entre 0,1 gramas e 500 gramas, preferencialmente entre 1 grama e 50 gramas.
15. EQUIPAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado por compreender um suporte dedicado (18) colocado sobre uma superfície vibratória do aparelho de jateamento com granalha ultrassônico (10), o suporte (18) suportando a peça de corte (2) pelo menos parcialmente e sendo disposto para mascarar uma face de ligação (8) da peça de corte (2) até e incluindo as bordas de corte (7).
16. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo suporte dedicado (18) compreender pelo menos duas peças móveis.
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