O eixo de uma linha de transporte ou de processo não se desgasta gradualmente, mas de forma abrupta: primeiro começa a vibrar, depois arranca os rolamentos, depois para a linha. A substituição trimestral de eixos metálicos ou de borracha não é apenas cara, ela cria o risco de paradas de emergência no pior momento possível. O revestimento de eixos com poliuretano da TIMOL oferece um recurso várias vezes maior que a borracha, protege a base metálica do abrasivo e da corrosão e transforma a manutenção do modo emergencial para o planejado. Neste artigo explicamos para quais nós o poliuretano é indicado, como ele se compara com os materiais concorrentes em números e como fabricar o revestimento sob medida.
Para que serve o revestimento de eixos com poliuretano
O revestimento protege o metal do eixo do contato direto com abrasivo, ambiente químico ou material processado. A camada de poliuretano atua como elemento de sacrifício: ela se desgasta no lugar do metal e é substituída quando necessário, sem trocar o eixo principal. A alta elasticidade do poliuretano (elasticidade de retorno 34-61%) também permite absorver cargas de impacto, reduzindo o desgaste dos rolamentos e dos assentos.
A aplicação do revestimento de poliuretano é ideal em nós onde é importante a combinação de resistência ao desgaste com amortecimento de vibração. Na mineração: rolos de elevadores e transportadores de correia, bandagens de tambores. Na metalurgia: rolos de linhas de transporte e processamento. Na gráfica e na indústria alimentícia: eixos de acionamento com contato delicado ao material processado. Na indústria de petróleo e gás: rolos de movimentação de tubos, resistentes a derivados de petróleo.
A tecnologia de vazamento livre da TIMOL permite reproduzir a camada de poliuretano de qualquer espessura e perfil diretamente sobre a base metálica. A perfilagem da superfície (ranhuras, sulcos, roscas) é realizada ainda na fase de vazamento, a usinagem adicional nem sempre é necessária.
Vantagens do poliuretano em relação à borracha, caprolona e aço
O poliuretano TIMOL supera todas as alternativas clássicas pela combinação de resistência ao desgaste, elasticidade e resistência química. O abrasamento pela DIN 53516 de 38-39 mm³ é 2-5 vezes inferior ao de vários tipos de borracha. Nas mesmas condições de trabalho, a camada de poliuretano suporta um ciclo muito mais longo entre as substituições.
A borracha SBR (abrasamento 100-200 mm³) e NBR (80-150 mm³) têm menor resistência à tração (8-25 MPa contra 39-87 MPa do poliuretano) e menor limite superior de temperatura de trabalho. O borracha natural, embora tenha maior elasticidade de retorno (40-75%), tem baixa resistência a óleos e limite superior de apenas +70 °C, inadequado para a maioria das condições industriais. Além disso, a borracha envelhece com ozônio e luz ultravioleta ao trabalhar a céu aberto.
A caprolona (PA6/PA66) é um plástico estrutural rígido com dureza de 75 a 85D. Seu abrasamento (30-90 mm³) é comparável ao do poliuretano, mas a elasticidade de retorno é de apenas 5-15%: sob carga de impacto ela racha. O poliuretano com dureza 70D tem resistência ao desgaste equivalente, mas suporta impacto e recupera a forma.
O aço não é substituto do elastômero: não amortece vibração, não absorve impactos, corrói rapidamente em ambiente úmido e pesa 6 a 7 vezes mais que o poliuretano.
Tabela comparativa das características dos materiais de revestimento de eixos
| Material | Abrasamento DIN 53516, mm³ | Temp. de trabalho, °C | Dureza | Resistência à tração, MPa | Elasticidade de retorno, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| Borracha NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 20-45 |
| Borracha SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 30-55 |
| Borracha natural NR | 60-130 | -50…+70 | 30A - 80A | 20-30 | 40-75 |
| Caprolona PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 5-15 |
| Aço estrutural | n/a | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | n/a |
O poliuretano apresenta o menor abrasamento entre os elastômeros (38-39 mm³) e ao mesmo tempo mantém a elasticidade que a caprolona não possui. Isso explica por que em nós de impacto e sobre material abrasivo os eixos de poliuretano duram várias vezes mais que os de borracha e não racham ao contrário dos de caprolona.
Dica do engenheiro: escolha a dureza do revestimento de poliuretano na parte superior da escala Shore A, 80-95 Shore A, para nós de transporte pesado e abrasivos. Para eixos de acionamento em gráficas, indústria alimentícia ou linhas delicadas, prefira 50 a 60 Shore A. Lembre-se: a qualidade da preparação da superfície metálica para adesão influencia criticamente o recurso. Uma base não limpa ou não desengordurada leva ao desprendimento da camada no primeiro impacto ou vibração.
Setores de aplicação dos revestimentos de eixos com poliuretano
A mineração é a maior consumidora de revestimentos de eixos com poliuretano devido ao intenso desgaste abrasivo no transporte de minério, carvão e pedra. Bandagens e rolos com camada de poliuretano suportam as condições de pedreiras e minas sem substituições frequentes.
A metalurgia utiliza eixos de poliuretano em linhas de rolamento para processamento de metal, onde é importante a combinação de resistência ao desgaste e proteção à corrosão. A indústria de tubos escolhe o poliuretano para rolos de movimentação de tubos: o material não deixa arranhões e garante contato uniforme ao longo do comprimento do tubo.
A indústria gráfica valoriza o poliuretano pela possibilidade de fabricar um eixo com perfil de superfície precisamente definido, que garante pressão uniforme sobre o substrato sem deformações. As indústrias alimentícia e de celulose e papel escolhem o poliuretano pela inércia química: o material não influencia o sabor e a qualidade do produto e é facilmente lavável.
A indústria de petróleo e gás utiliza eixos de poliuretano para trabalho em condições de derivados de petróleo e abrasivo simultaneamente. O transporte ferroviário e os portos utilizam para nós com carga cíclica e ambiente externo. O catálogo completo de produtos está disponível no catálogo de peças.
Tecnologia de fabricação e instalação do revestimento de eixos com poliuretano
O processo começa com a preparação da base metálica: o eixo é limpo de revestimentos antigos, ferrugem e lubrificante, é feito jateamento para obter a rugosidade necessária, desengordurado e aplicado primer de adesão. Essa preparação garante adesão confiável do poliuretano ao metal por toda a vida útil da peça.
Em seguida é realizado o vazamento livre do elastômero de poliuretano no molde. A espessura da camada, o perfil da superfície (estrias, ranhuras, cilindro reto) e a dureza são definidos nessa etapa. A polimerização ocorre em temperatura controlada por várias horas. Depois é realizada usinagem para ajustar a geometria aos valores calculados: o eixo é verificado quanto à conformidade com o desenho.
A instalação do eixo revestido é padrão: a peça é instalada nos rolamentos ou nos nós de fixação sem modificar a estrutura do equipamento. Na restauração de um eixo desgastado, a camada antiga é removida mecanicamente ou quimicamente, a superfície é preparada novamente e o novo poliuretano é vazado. Mais detalhes sobre a tecnologia estão disponíveis na seção informações de referência.
Como pedir a fabricação do revestimento de eixos sob medida
Para o pedido, forneça o desenho ou a amostra da peça com dimensões e assentos. Descreva as condições de trabalho: tipo de carga (abrasivo, impacto, deslizamento), ambiente de trabalho (óleos, água, produtos químicos), faixa de temperatura, regime de trabalho. Isso permitirá selecionar a formulação ideal do poliuretano e calcular a espessura da camada.
A fabricação é possível para eixos novos e para restauração de eixos desgastados (neste caso o próprio eixo é enviado). Volume do pedido: de um eixo a partidas em série. Após a confirmação do escopo técnico, os prazos e condições são definidos.
Para consulta e pedido, entre em contato pelos contatos da fábrica TIMOL. Os engenheiros ajudarão a selecionar o material, calcular os parâmetros e organizarão a fabricação de acordo com seus requisitos.