Um rolo de acionamento numa linha gráfica ou de embalagem desgasta-se até formar sulcos em meses de trabalho ininterrupto, e cada substituição significa a paragem de todo o setor. O revestimento com poliuretano recupera a geometria do rolo e proporciona um revestimento que supera o metal e a borracha em várias vezes. A seguir explico como está estruturado o revestimento de rolos, que material escolher pelos números, como se monta e como encomendar o fabrico conforme o seu desenho.
O que proporciona o revestimento de rolos com poliuretano
O revestimento de um rolo com poliuretano é a aplicação de uma camada elastomérica resistente ao desgaste sobre a superfície de trabalho de uma peça cilíndrica que gira ou transmite rotação. O revestimento protege o metal contra a abrasão, a corrosão e as cargas de impacto e, além disso, devolve a geometria precisa a um rolo desgastado sem fabricar uma nova peça.
O efeito é percetível de imediato em duas direções. Primeiro, o recurso cresce acentuadamente: a resistência ao desgaste do poliuretano vazado TIMOL é várias vezes superior à da borracha padrão, pelo que o intervalo entre reparações do conjunto se prolonga. Segundo, a camada elástica amortece as vibrações e reduz o nível de ruído da linha e, além disso, melhora a aderência do rolo ao material transportado. O metal sob o revestimento deixa de contactar diretamente com o abrasivo e a humidade.
Onde funcionam os rolos revestidos e por que se desgastam
Os rolos revestidos funcionam onde a superfície da peça contacta permanentemente com material, tela ou abrasivo. São os rolos de transporte e de pressão dos transportadores, os rolos de tração das máquinas gráficas e de embalagem, as calhas de laminação, os rolos na produção de laminagem de tubos e de trabalho em madeira, os tambores nas linhas mineiro-metalúrgicas.
O desgaste de um rolo metálico surge de várias causas em simultâneo. As partículas abrasivas no fluxo de material desgastam a superfície, a água e o meio agressivo provocam corrosão, e as cargas alternadas conduzem à fadiga do metal e ao aparecimento de sulcos. Assim que a geometria é comprometida, o rolo começa a bater, danifica o produto e sobrecarrega os rolamentos. Um rolo metálico nu tem, nestas condições, de ser retificado no torno ou substituído a cada trimestre.
O revestimento de poliuretano quebra esta cadeia. O elastómero recebe o abrasivo sobre si, não corrói e absorve os impactos em vez de os transmitir à estrutura. Ao mesmo tempo, a camada recupera-se facilmente com um novo vazamento quando esgota o seu recurso, enquanto o próprio núcleo metálico permanece em funcionamento durante anos.
Mais um cenário típico é a recuperação da geometria de um rolo já desgastado. Quando na superfície metálica surgiram sulcos e desgaste, em vez do dispendioso fabrico de um novo rolo aplica-se ao núcleo uma camada de poliuretano e retifica-se no torno até ao diâmetro exato. O rolo regressa ao conjunto com a geometria recuperada e uma nova superfície de trabalho resistente ao desgaste, e a linha evita uma paragem prolongada à espera da encomenda de uma nova peça metálica.
Poliuretano contra borracha e aço: comparação em números
Em resistência ao desgaste, o poliuretano supera significativamente a borracha, e em peso e resistência à corrosão vence o metal. Apresento números de referência concretos para os materiais realmente aplicados nos rolos.
| Material | Abrasão DIN 53516, mm³ | t de trabalho, °C | Resistência à tração, MPa | Dureza | Densidade, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | 85A-95A | 1.05-1.25 |
| Borracha NBR | 80-150 | -30…+100 | 10-25 | 40A-90A | 1.0-1.3 |
| Borracha SBR | 100-200 | -40…+80 | 8-20 | 40A-80A | 0.94-1.1 |
| Aço St3/St45 | nenhuma (metal) | -40…+500 | 370-700 | 120-250 HB | 7.7-7.9 |
A abrasão segundo a DIN 53516 no poliuretano é de 38-39 mm³, ao passo que na borracha SBR este indicador atinge 100-200 mm³, e no NBR 80-150 mm³. Isto significa que a borracha no rolo se desgasta 3-5 vezes mais depressa em condições iguais. Um rolo de aço não tem indicador DIN de abrasão no mesmo sentido, porque se degrada de outra forma, por engripamento, corrosão e fadiga, e além disso pesa 6-7 vezes mais do que uma camada de poliuretano com a mesma geometria (densidade 7.7-7.9 face a 1.05-1.25 g/cm³). O metal também não amortece os impactos e transmite a vibração aos rolamentos, ao passo que o poliuretano os amortece graças à elasticidade.
A borracha é mais barata, mas perde de imediato em vários pontos: menor resistência ao desgaste, menor resistência à tração (8-25 MPa face a 39-87 MPa no poliuretano) e um corredor de temperatura mais estreito no SBR. Por isso, para rolos carregados, o poliuretano dá a melhor relação entre recurso e peso.
Como escolher a dureza e a espessura do revestimento do rolo
A dureza escolhe-se conforme o tipo de carga, e a espessura, conforme o diâmetro do rolo e a força de pressão. Regra geral: quanto maior a pressão e quanto mais precisa a geometria necessária, mais duro o poliuretano, e quanto mais delicado o contacto com o produto, mais mole.
O poliuretano vazado TIMOL está disponível na faixa de 50 Shore A a 70 Shore D, pelo que uma só tecnologia cobre tanto rolos de pressão moles como calhas de laminação duras. Para rolos de transporte e de tração toma-se normalmente a zona intermédia 80-95 Shore A, onde se combinam aderência e resistência à abrasão. Para rolos sob pressão elevada escolhe-se a zona Shore D.
Conselho do engenheiro: Não persiga a dureza máxima por defeito. O poliuretano mais mole adere melhor à tela e amortece os impactos, ao passo que uma camada demasiado dura num rolo fino pode descolar sob flexão. Antes do vazamento, desengordure e prepare obrigatoriamente a superfície metálica para o primário de aderência, é precisamente a qualidade da preparação da superfície que determina se o revestimento aguentará todo o recurso calculado.
A espessura da camada calcula-se de modo a que consiga dissipar o calor de atrito e não sobreaqueça na zona de contacto. Para a maioria dos rolos de transporte basta uma camada de alguns milímetros, para zonas de laminação e muito carregadas aumenta-se. Os valores ótimos são escolhidos pelos engenheiros da fábrica para o conjunto concreto.
Montagem, aderência e manutenção do rolo revestido
O poliuretano aplica-se pelo método de vazamento livre diretamente sobre o núcleo metálico preparado, após o que a camada polimeriza e forma uma ligação monolítica com o metal. A tecnologia de vazamento livre permite reproduzir com exatidão a geometria do rolo e evitar poros de ar no revestimento.
A chave para a durabilidade é a preparação da superfície antes do vazamento: limpeza do revestimento antigo, desengorduramento, jateamento abrasivo e aplicação do primário de aderência. Um rolo corretamente preparado dá uma união monolítica que não descola sob flexão e carga alternada. O rolo acabado é equilibrado para evitar o batimento às rotações de trabalho.
A manutenção resume-se ao controlo visual do estado do revestimento e ao revazamento atempado quando a camada esgota o recurso. O núcleo metálico não é deitado fora: é novamente revestido, e o conjunto regressa ao funcionamento. Esta é a vantagem económica fundamental face à substituição de um rolo inteiramente metálico.
Como encomendar o revestimento do rolo na fábrica TIMOL
O revestimento do rolo na fábrica TIMOL pode ser encomendado conforme um desenho pronto, conforme uma descrição técnica ou conforme um rolo desgastado desmontado como amostra. O fabrico realiza-se pelo método de vazamento livre conforme as dimensões, cargas e condições de exploração concretas do seu conjunto.
O processo começa com uma consulta, na qual os engenheiros escolhem a dureza, a espessura do revestimento e o tipo de poliuretano para a sua tarefa. Pode conhecer a lista de produtos no catálogo de produtos em poliuretano, e as nuances técnicas do material e da tecnologia estão reunidas na secção informação de referência. Para obter um cálculo conforme o seu desenho, contacte os contactos da fábrica TIMOL. A experiência de trabalho com centenas de conjuntos ajudará a escolher uma solução que prolongue o recurso do rolo e reduza as paragens da linha.