Jateamento com granalha (shot peening)
Superfície martelada por pequenas esferas para ficar comprimida
O shot peening (jateamento com granalha) bombardeia uma superfície metálica com milhões de pequenas esferas, cada uma deixando uma pequena marca. Juntas, as marcas deixam a pele externa comprimida, o que torna muito mais difícil as trincas de fadiga começarem e crescerem. Molas de carro, engrenagens e peças de motores a jato duram muito mais por causa disso.
Como funciona
Jateie a superfície com granalha. A granalha (pequenas esferas de aço, vidro ou cerâmica, geralmente de alguns décimos de milímetro a cerca de 1 mm) é disparada por ar comprimido ou lançada por uma roda giratória. As áreas que devem ficar intactas são mascaradas.
Cada esfera marca a superfície. No impacto, a esfera empurra o metal para o lado, esticando uma fina camada superficial lateralmente como uma pequena martelada.
A pele fica comprimida. O metal não esticado por baixo segura a pele esticada, deixando-a em compressão até uma profundidade geralmente de alguns décimos de milímetro. As trincas de fadiga (trincas que crescem aos poucos sob cargas repetidas) precisam de tração para se abrir, então têm dificuldade de começar ali.
Verifique a intensidade e a cobertura. Uma tira Almen (uma fina tira de aço padrão) é jateada junto com as peças; o quanto ela curva mede a intensidade do jateamento. Os inspetores também verificam a cobertura, a parte da superfície coberta por marcas, geralmente 100 % ou mais.
Dados-chave
- Materiais
- Aços, ligas de alumínio e de titânio, superligas de níquel; granalha de aço fundido, de fio cortado, de vidro ou de cerâmica
- Peças típicas
- Molas, engrenagens, virabrequins, bielas, pás e discos de turbina, trens de pouso, juntas soldadas
- Tamanho da peça
- De pequenas molas a revestimentos de asas de aviões, limitado pelo alcance da máquina ou do robô
- Precisão
- A forma quase não muda; peças finas podem curvar um pouco, o que o peen forming usa de propósito
- Acabamento superficial
- Uniformemente marcada e fosca, um pouco mais áspera que antes
- Tamanho de lote adequado
- De peças aeroespaciais isoladas a milhões de molas em linhas automáticas
- Custo de ferramental e máquinas
- Cabines a partir de dezenas de milhares de dólares; células robotizadas, controladas por computador, de centenas de milhares ou mais
- Velocidade
- De segundos a minutos por peça, dependendo do tamanho e da cobertura exigida
Pontos fortes e limites
Pontos fortes
- A vida em fadiga costuma ficar várias vezes maior em molas e engrenagens
- Barato e rápido em comparação com reprojetar uma peça
- Também combate a corrosão sob tensão
- Funciona em peças acabadas, inclusive em soldas
Limites
- O benefício se perde se a superfície for depois retificada ou aquecida demais
- A superfície fica levemente áspera e fosca
- Peças finas ou delicadas podem deformar
- Precisa de controle cuidadoso (intensidade, cobertura) para ser confiável
Onde é usado
- AutomotivoMolas helicoidais de suspensão, feixes de molas, engrenagens, virabrequins, bielas
- AeroespacialTrens de pouso, pás e discos de turbina, revestimentos de asas (peen forming)
- EnergiaPeças de turbina, tubos soldados e vasos de pressão
- IndústriaEngrenagens, eixos, hastes de perfuração, estruturas soldadas
- MedicinaAlguns implantes ortopédicos
Como reconhecê-lo
- Uma superfície uniforme, fosca acetinada, feita de incontáveis pequenas marcas sobrepostas.
- Costuma ser vista em molas helicoidais, pés de dente de engrenagens e bielas, geralmente sob a tinta.
- As arestas vivas parecem levemente arredondadas, e a superfície é suavemente áspera ao toque.
Compare com
Assista
Vapor Honing Technologies · Uma explicação para iniciantes sobre o peening e seus usos
Curtiss-Wright Corporation · Como a intensidade e a cobertura são controladas na indústria
Newcomb Spring · Molas sendo jateadas em produção
FerroECOBlast · Robôs fazendo peening em peças de motores a jato
Veja fotos reais
- Wikipédia: Shot peening — princípio, tipos de granalha, tira Almen, cobertura e usos
- Busca de fotos no Wikimedia Commons
Lembre-se
- O shot peening marca a superfície com pequenas esferas, deixando a pele comprimida.
- Uma pele comprimida impede que trincas de fadiga comecem e cresçam.
- Muda propriedades, não a forma, e é verificado com tiras Almen.
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