Usinagem de Roda? : Descobrimos a solução!

 

Na engenharia você lida com uma gama imensa de materiais. Em um projeto as necessidades e limitações irão ditar qual material você irá usar, e depois disso você irá prosseguir para produzir o que você precisa. Mas para você conseguir esse produto final existem outra gama imensa de processos de fabricação, um deles, é a usinagem, que possui seus prós e contras.

Fazendo uma breve pesquisa na internet para poder definir melhor o termo usinagem, temos a norma DIN 8580, que classifica e define alguns processos de fabricação, e dentre uma dessas classificações está o processo de separação com formação de cavacos, que é a usinagem, também há uma distinção quanto a geometria de corte, mas são detalhes que não cabem a esse texto. Dê uma maneira clara e concisa podemos afirmar que a usinagem é um conjunto de operações que dão forma em uma peça a partir da remoção de material.

Na usinagem você tem uma matéria-prima bruta que com remoção de material chegará ao seu produto final. Uma das primeiras máquinas de usinagem foi o torno, que consiste de um motor aplicando torque em uma placa bi-apoiada, e nessa placa você prende seu material com um aperto radial. O torno é conhecido por muitos ferramenteiros como “pai de todas as máquinas ferramentas”, e isso já diz o quão ele se faz essencial na área mecânica.

É muito comum usinar materiais como ligas de aço, alumínio, plásticos, cobre, entre outros. Mas você já se perguntou se é possível usinar borracha vulcanizada? Como você remove material de algo que é feito para aguentar os tipos mais diferentes de carga?

Por exemplo os pneus de carro são feitos para durar milhares de quilômetros, imagine o atrito com o asfalto com a terra, água, pedra. É um material feito para ser submetido a mais adversas situações.

O que aconteceu foi o seguinte: usávamos rodas de 6” (152mm) de diâmetro em um de nossos robôs e a partir de um estudo, vimos que se fosse 5,5” (140mm) conseguiríamos melhorar boa parte do projeto. O problema era que precisávamos dar um jeito nisso em poucos dias, participaríamos de uma competição no começo de dezembro, e faltando 15 dias precisávamos de rodas dessa dimensão. Surgiram as opções: podemos procurar para comprar, podemos tentar fazer, podemos modificar as nossas. A resposta veio tão rápido quanto a dúvida do que fazer. Primeiro, essas rodas não são comuns, então não se consegue comprar em qualquer lugar, além de que seriam caras. Segundo, não estávamos tão experientes para arriscar fazer rodas novas com um prazo tão curto. Sobrou apenas a opção da modificação.

 

 

Procurei por muito tempo na internet informações do que fazer, não encontrava nada, fui conversar direto com o alto escalão da experiência, a real elite, técnicos mecânicos da faculdade, se esses caras não fossem capazes de dar um jeito, não sei quem conseguiria. Chegando lá, o pessoal já achou estranho a proposta de se usinar uma roda de borracha vulcanizada. Decidiram tentar usinar no torno, colocamos num torno médio, acharíamos que iria dar conta, tentaríamos tirar pouco material, avançamos 1mm com a ferramenta em uma velocidade de 500 rpm, na primeira passada, nada, não conseguimos tirar nada de material, a borracha se deformava. Tentamos com diferentes velocidades e com ferramentas diferentes, não havia nenhum sucesso na missão, em todas as tentativas a borracha se deformava e não tirávamos nada de material.

Conversando com um dos técnicos ele sugeriu procurar empresas que trabalham com recauchutagem de pneus, depois de um tempo na internet achei uma empresa em Itajubá que fazia tal operação. Chegando lá fomos bem recepcionados e explicaram como funcionava, basicamente era pegar um pneu velho, tirar uma camada de borracha, colocar uma nova camada e vulcanizar essa roda novamente. Quando fomos ver como se retirava material dos pneus entendemos que era algo um pouco mais bruto que o esperado, era simplesmente um eixo que você colocava o pneu e um rebolo com uns dentes de aço afiado (chegava a ser assustador), ambos em alta rotação se encostavam e o rebolo tirava material superficial por fricção. Qual era o problema para o nosso caso? Nossas rodas eram de 6 polegadas e os pneus que eram recauchutados eram de caminhão, que tem diâmetro de incríveis 40 polegadas, as dimensões da máquina não eram condizentes com nosso uso. Um dos trabalhadores de lá disse que poderíamos tentar fazer um trabalho manual, que era segurar a roda e torar o rebolo e encostar a roda. Pensamos bem, e chegamos à conclusão que seria um tanto que arriscado. Então decidimos encontrar outra saída.

Depois de um tempo voltei para conversar com o pessoal da oficina, eles disseram que poderíamos tentar congelar a roda, para aumentar a resistência a tração e conseguir tirar material, algo estranho, mas fazia sentido. Pensamos também em colocar um esmeril preso ao carro do torno e tentar tirar material por desbaste, daria um pouco de serviço, mas também era uma boa opção.

 

 

Pensamos mais um pouco e um deles queria tentar usinar no mesmo método que da última tentativa. Dessa vez usaríamos o maior torno da oficina, potência tinha de sobra, prendemos bem a roda e já entramos 6 milímetros com a ferramenta, isso já resultaria no diâmetro perfeito de 5,5 polegadas, o que era um pouco arriscado, mas tínhamos muitas rodas. Com uma velocidade de 300 rpm começamos a avançar para tirar material, e foi simplesmente um sucesso, aquele cheiro forte de borracha queimada e um avanço devagar foi glorioso. No final a roda estava horrorosa, mas no diâmetro perfeito. Não precisava ser bonito, tinha que ser funcional. Depois disso usinamos mais duas rodas, da mesma maneira, ficaram sensacionais. Agradeci aos técnicos e disse que traríamos um bom resultado com esse robô.

Fomos para a competição com um robô feito do zero e já conseguimos prata, foi gratificante poder mostrar o resultado para esses caras que nos ajudam tanto e nos mostram o que realmente é a engenharia.

 

 

Texto por Felipe Duarte

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