Qual a vantagem do grão abrasivo Sol-gel (SG)?
Os grãos abrasivos sol-gel (SG) não são apenas “alumina fundida mais sofisticada”; são cerâmicas microestruturadas cuja estrutura é projetada à escala nanométrica durante o processo de fabrico sol-gel.
As principais vantagens que os utilizadores observam na fábrica ou no terreno são consequências diretas desta microestrutura projetada:
1. Autoafiação = maior vida útil e maior remoção de material
Os cristalitos do SG (≈ 0,1–0,5 µm) são 1 a 2 ordens de grandeza mais pequenos do que os do Al₂O₃ fundido. Quando um grão se fratura, quebra ao longo dos limites dos cristalitos submicrométricos, expondo novas arestas de corte afiadas em vez de superfícies planas largas e desgastadas. Portanto, a roda “permanece afiada” em vez de vitrificar, pelo que a relação G (material removido/desgaste da roda) pode ser 3 a 10 vezes maior do que com alumina fundida.
2.º Maior dureza e tenacidade à fratura simultaneamente.
A fase α-Al₂O₃ densa e nanocristalina, juntamente com fases secundárias projetadas (por exemplo, MgO, Y₂O₃, ZrO₂), confere aos grãos SG uma dureza de ≈ 21–23 GPa (Knoop) e um coeficiente de cisalhamento intrínseco (KIC) de ≈ 4–5 MPa·m½, em comparação com ~19 GPa e ~3 MPa·m½ para o Al₂O₃ fundido branco. Assim sendo, o grão pode cortar aços de elevada dureza (>60 HRC), superligas à base de Ni ou revestimentos de pulverização térmica sem sofrer macrofraturas.
3. Menor energia específica de moagem → menos queimaduras, camada branca e tensão residual.
Como o grão permanece afiado, as fases de fricção e de sulcamento são reduzidas. A energia específica típica cai 15 a 30%, pelo que as temperaturas da superfície da peça são mais baixas e os danos metalúrgicos (queimadura de reendurecimento, tensão residual de tração) são bastante reduzidos — eliminando muitas vezes uma operação de acabamento adicional.
4. O corte a frio permite taxas de remoção de material mais elevadas.
Na retificação por avanço lento ou a alta velocidade, o fator limitante é, geralmente, a queima do material. Os rebolos SG podem operar com uma taxa de avanço ou velocidade de rotação 2 a 4 vezes superior à dos rebolos convencionais antes de ocorrer a queima, reduzindo o tempo do ciclo de corte em 30 a 70%.
5. Acabamento superficial consistente e controlo de tamanho
Como a roda não vitrifica nem sofre acumulação de carga, a rugosidade Ra e a dispersão dimensional permanecem estáveis durante longos períodos de produção (uma melhoria de Cpk de 0,3 a 0,5 é comum na retificação de eixos de comando ou pistas de rolamento automóveis).
6. Redução da frequência de troca de pneus e do consumo de rodas
Os intervalos de dressagem são normalmente 5 a 10 vezes superiores; para a retificação de pás de turbinas de superliga, isto pode significar um rebolo SG por turno em vez de um por hora.
7. Peça de trabalho e ambiente mais limpos
Menor desgaste da rebolo → menos inclusões metálicas nos aparas; temperatura de retificação mais baixa → redução do cheiro e do fumo de oxidação; maior vida útil do rebolo → menos resíduos abrasivos.
Os grãos abrasivos SG proporcionam uma vida útil muito mais longa ao rebolo, mantendo a mesma taxa de remoção. Ao mesmo tempo, oferecem uma taxa de remoção muito mais elevada antes que ocorram danos térmicos. Os abrasivos fabricados com grãos e pó abrasivos SG melhoram simultaneamente a qualidade da peça e reduzem o tempo de inatividade para a dressagem.
