Uma conduta de grãos desgastada denuncia-se em silêncio: primeiro surgem bolsas nas quais o grão fica preso, depois cai a capacidade de vazão e, no pico da estação, a linha para por causa de um bloqueio na calha de gravidade. O revestimento com poliuretano elimina esse problema, pois proporciona um revestimento liso e resistente ao desgaste que sobrevive à borracha várias vezes e melhora o deslizamento do grão. A seguir, explicarei para que serve o revestimento de calhas de grãos, por que o poliuretano é melhor do que a borracha e o metal em números, quais são os métodos de aplicação e como encomendar a fabricação sob medida.
O que proporciona o revestimento de calhas de grãos com poliuretano
O revestimento de uma calha de grãos é a aplicação de uma camada protetora, resistente ao desgaste, sobre as superfícies internas das calhas de gravidade, condutas de grãos, elevadores e silos. O revestimento de poliuretano protege o metal do desgaste abrasivo pelo grão, prolonga a vida útil do equipamento e, ao mesmo tempo, melhora o movimento do material granular graças à superfície lisa.
O efeito resume-se a três coisas. Primeiro, a vida útil cresce acentuadamente: a resistência ao desgaste do poliuretano fundido TIMOL é várias vezes maior do que a da borracha padrão, por isso o ciclo entre manutenções do elevador prolonga-se. Segundo, o revestimento liso reduz a resistência do fluxo, o grão move-se mais rápido e não se danifica, o que preserva a classe de qualidade. Terceiro, o elastómero amortece a vibração e reduz o ruído da linha de transporte.
Por que a borracha e o metal não resistem nas condutas de grãos
O metal nu e a borracha nas calhas de gravidade parecem uma solução barata, mas cedem rapidamente sob a abrasão. O grão com impurezas de poeira e areia funciona como lixa: desgasta gradualmente as paredes e forma sulcos e bolsas nas quais se acumula o produto.
O revestimento de borracha foi durante muito tempo o padrão nos elevadores, porque custa menos. O problema é que a borracha desgasta-se rapidamente, após o que se formam bolsas nas quais o grão se entope, e o trabalho para por causa dos bloqueios. Além disso, a borracha freia consideravelmente o movimento do grão, reduzindo a capacidade de vazão e, por conseguinte, a rentabilidade da empresa. Uma calha de gravidade de metal nu corrói pela humidade no grão e também se desgasta nas curvas e nas zonas de impacto do fluxo.
O poliuretano resolve ambos os problemas de uma só vez. É várias vezes mais resistente ao desgaste do que a borracha, não corrói, não teme humidade, mofo nem fungos, e a sua superfície lisa garante um deslizamento melhor do que a borracha. O revestimento suporta variações de temperatura de -60 a +100 °C, por isso funciona igualmente no calor do verão e nas geadas de um armazém não aquecido.
O efeito económico do revestimento é notável à escala do elevador. O revestimento liso acelera o movimento do grão e elimina as bolsas nas quais ele ficava preso, por isso cai a parcela de perdas e de trituração do produto, e a classe de qualidade preserva-se. Ao mesmo tempo, prolonga-se o intervalo entre manutenções das calhas de gravidade e dos elevadores, porque o poliuretano desgasta-se várias vezes mais lentamente do que a borracha. Para a empresa, isso significa menos paragens no pico da estação, uma capacidade de vazão mais estável e custos mais baixos com a substituição periódica do revestimento desgastado.
Poliuretano versus borracha: comparação em números
Em resistência à abrasão, o poliuretano supera várias vezes a borracha comum, e em resistência à rutura excede-a em várias vezes. Apresento números de referência para os materiais que realmente se aplicam nas condutas de grãos.
| Material | Abrasão DIN 53516, mm³ | t de trabalho, °C | Resistência à rutura, MPa | Densidade, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | 1.05-1.25 |
| Borracha SBR | 100-200 | -40…+80 | 8-20 | 0.94-1.1 |
| Borracha NBR | 80-150 | -30…+100 | 10-25 | 1.0-1.3 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 17-45 | 0.93-0.95 |
A abrasão segundo a DIN 53516 no poliuretano é de 38-39 mm³, enquanto na borracha SBR chega a 100-200 mm³, e na NBR 80-150 mm³. Isso significa que a borracha na calha de gravidade se desgasta 3-5 vezes mais rápido com o mesmo fluxo de grão. O polietileno de peso molecular ultra-alto UHMW-PE tem uma abrasão até ligeiramente inferior (15-30 mm³) e um atrito mínimo, mas não é elástico, deforma-se sob carga e não amortece os impactos do fluxo, por isso nas curvas e nas zonas de impacto direto perde para o poliuretano. Em resistência à rutura, o poliuretano (39-87 MPa) supera em várias vezes ambos os graus de borracha (8-25 MPa), o que é importante para as bordas das placas e as fixações.
Ou seja, o poliuretano proporciona uma combinação rara: resistência ao desgaste ao nível dos melhores polímeros mais a elasticidade que não existe nem no rígido UHMW-PE nem no metal. É justamente a elasticidade que salva o revestimento nas zonas de impacto do fluxo e nas dobras da calha de gravidade.
Métodos de revestimento: inserções, placas, adesão a quente
Uma calha de grãos pode ser revestida de três maneiras principais, e cada uma tem o seu nicho conforme a geometria e a vida útil. A escolha depende de se é uma linha nova ou uma reparação e de quão complexa é a configuração da calha de gravidade.
- Inserções fundidas prontas. Os elementos fabricados na fábrica instalam-se no equipamento e fixam-se com flanges. Tal junção assegura um assentamento livre, por isso, ao aquecer, a inserção e o tubo dilatam-se por si mesmos, sem lascas. Conveniente de aplicar na montagem de uma nova instalação.
- Placas de revestimento. Fixam-se com parafusos de elevador. Nos locais dos parafusos são possíveis inchaços locais, e em calhas de gravidade complexas é difícil obter um encaixe ideal das placas. Por isso as placas são recomendadas para os trechos retos.
- Adesão a quente. O método mais caro, mas também o mais durável: o polímero e o metal da calha de grãos formam uma junção monolítica. Ambos os materiais comportam-se de igual modo na dilatação, sem provocar fissuras.
O poliuretano, nos três casos, aplica-se ou funde-se pelo método de fundição livre, o que proporciona um revestimento denso sem poros de ar.
A escolha do método é muitas vezes determinada pela geometria do trecho. Os tubos retos e os elevadores verticais são bem cobertos por inserções ou placas prontas, enquanto as curvas complexas, os tês e as zonas de transição protegem-se mais convenientemente por adesão a quente ou por elementos moldados sob a forma concreta. Na prática, a linha é frequentemente revestida de modo combinado: os trechos retos com placas, e os componentes com carga de impacto e geometria complexa com inserções fundidas de dureza aumentada.
Escolha da dureza e da espessura do revestimento
A dureza escolhe-se conforme o caráter da carga, e a espessura conforme a abrasividade do grão e a configuração da calha de gravidade. O poliuretano fundido TIMOL está disponível na faixa de 50 Shore A a 70 Shore D, por isso uma única tecnologia cobre tanto os trechos macios de deslizamento como as zonas duras de impacto.
Conselho do engenheiro: Para as condutas de grãos vencem mais frequentemente os graus mais macios da classe Shore A: são menos propensos ao desgaste durante o deslizamento do material granular do que os graus mais duros da classe D. Nos trechos retos basta uma espessura moderada, e nas curvas e nas zonas de impacto direto do fluxo aumente a camada. Antes da adesão a quente ou da colagem, desengordure e prepare obrigatoriamente a superfície metálica, isso decide se o revestimento aguentará toda a vida útil.
A espessura calcula-se conforme a capacidade de vazão do elevador: uma camada mais fina nos trechos retos, mais grossa nas zonas de desgaste intenso. Os valores ótimos são escolhidos pelos engenheiros da fábrica conforme a linha concreta, para que o revestimento consiga receber a abrasão e não se descole.
Como encomendar o revestimento de calhas de grãos na TIMOL
O revestimento de calhas de grãos na fábrica TIMOL pode ser encomendado sob a forma de inserções, placas ou elementos moldados prontos, fabricados segundo desenho ou segundo uma amostra desmontada do componente. A produção realiza-se pelo método de fundição livre segundo as dimensões concretas da calha de gravidade, do elevador ou do silo.
O processo começa com uma consulta, na qual os engenheiros escolhem o método de revestimento, a dureza e a espessura do revestimento para a sua linha. Pode conhecer a lista de produtos no catálogo de produtos de poliuretano, e os detalhes técnicos do material estão reunidos na secção informação de referência. Para obter um cálculo segundo o seu desenho, dirija-se aos contactos da fábrica TIMOL. Um revestimento de poliuretano corretamente escolhido reduzirá as perdas de grão, aumentará a capacidade de vazão e eliminará por muito tempo o problema dos bloqueios nas calhas de gravidade.