Galvanização de metais: O que é e como resolver?

A escoriação de metal é um problema comum com que se depara quando trabalha com peças metálicas e é algo que não deve ignorar. Se não for tratado corretamente, pode levar a ferramentas danificadas, tempo de inatividade dispendioso e peças partidas.

Para evitar este problema, é necessário compreender o que o causa, quando ocorre e quais os materiais que estão mais em risco. Também partilharei formas simples de o evitar e dicas para reparar peças danificadas se ocorrerem escoriações.

O que é a galvanização de metais?

Eis uma definição simples de gripagem de metal: é quando duas superfícies metálicas deslizam uma contra a outra, colam e rasgam sob pressão. Esta aderência ocorre em pontos de contacto e pode causar danos graves quando as peças se movem ou se separam.

É frequente vê-la em parafusos, rolamentos, pistões e peças metálicas deslizantes. Piora com cargas elevadas, lubrificação deficiente, calor e metais macios como o alumínio e o aço inoxidável. As galhas podem ser pequenas ou muito visíveis, mas afectam sempre o desempenho da peça.

Quando ocorre a galha?

A escoriação de metal começa normalmente quando as finas camadas protectoras de óxido das peças metálicas se desgastam. Quando essa camada desaparece, as superfícies metálicas nuas entram em contacto direto e unem-se em determinados pontos.

À medida que as peças se vão movendo, a pressão e a fricção desfazem estes pontos colados. Este é um tipo de desgaste adesivo, em que pedaços de metal se colam, se afastam e criam manchas e saliências ásperas. Os metais mais macios e dúcteis são mais susceptíveis de galgar porque se deformam facilmente e aderem sob pressão.

Qualquer tipo de maquinaria metálica exposta a demasiada fricção também corre o risco de escoriação, especialmente sem uma lubrificação adequada.

Tipos de metais propensos a escoriações

Alguns metais são mais propensos a escoriações do que outros. É por isso que é importante conhecer estes tipos para o ajudar a escolher o material certo e manter as suas peças a funcionar durante muito tempo:

Aço inoxidável

Aço inoxidável pode galgar quando as peças deslizam e pressionam umas contra as outras. Pode rasgar-se ou prender-se, o que enfraquece a sua configuração. Para evitar isto, escolha o tipo correto de aço inoxidável, trate a superfície e utilize sempre uma lubrificação adequada.

Alumínio

O alumínio é macio e tem tendência a escorrer quando as peças carregadas se esfregam umas nas outras. As superfícies podem colar-se, dobrar-se e desgastar-se rapidamente. Pode evitar esta situação utilizando ligas de alumínio mais duras, adicionando revestimentos ou aplicando lubrificantes.

Titânio

Titânio liga-se a si próprio sob pressão, especialmente em peças móveis ou rotativas. Este facto dificulta alguns trabalhos. Para gerir este problema, utilize superfícies lisas, uma boa lubrificação e certifique-se de que as peças que junta são bem compatíveis.

Diferentes factores que provocam a galvanização de metais

Antes de discutir as prevenções, é melhor conhecer os factores que causam a irritação, tais como os seguintes:

Alta pressão

Quando se empurram duas superfícies metálicas com muita pressão, os pontos de contacto ficam sob tensão. Esta tensão torna o metal macio e deformado. Se a pressão se mantiver elevada, as superfícies podem começar a colar-se e a rasgar-se. Quanto maior for a pressão exercida, maior é a possibilidade de escoriação.

Movimento Relativo

Quando as peças metálicas se movem umas contra as outras sob pressão enquanto estão em contacto, como deslizar, torcer ou rodar. A fricção constante cria calor e quebra as camadas superficiais. À medida que estas superfícies se desgastam, começam a colar-se umas às outras e pequenos pedaços de metal são transferidos de uma superfície para a outra. É assim que a gripagem começa e piora com o movimento contínuo.

Emparelhamento de metais semelhantes

Se utilizar metais com as mesmas propriedades, por exemplo, aço inoxidável contra aço inoxidável, é mais provável que se colem uns aos outros. Os seus átomos ligam-se facilmente quando pressionados e deslocados, o que faz com que a escoriação aconteça mais rapidamente.

Falta de lubrificação

Se não utilizar lubrificação suficiente, as peças metálicas irão esfregar-se diretamente umas contra as outras. Isto aumenta a fricção e o calor, facilitando a aderência, o bloqueio e o desgaste das superfícies.

Detritos

Se pequenas aparas, sujidade ou partículas de metal ficarem entre as peças móveis, actuarão como pequenas ferramentas de corte. Riscam e danificam as superfícies, o que provoca irritante eventualmente.

Textura da superfície

A textura de um metal afecta a facilidade com que a gripagem pode ocorrer. Se a superfície for rugosa, tem pequenos picos e vales que podem ficar presos e colados quando se pressionam as peças umas contra as outras. Isto leva a rasgões e danos. Se a superfície for demasiado lisa, não se prenderá tão facilmente, mas a grande área de contacto pode ainda assim fazer com que os metais se colem quando se movem.

As superfícies recentemente cortadas ou maquinadas também são um problema. Se não houver uma camada protetora, o metal nu adere facilmente sob pressão e movimento. Isto torna as peças novas mais susceptíveis de galgar se não forem tomadas as devidas precauções.

Temperatura, humidade e ambientes corrosivos

As temperaturas elevadas tornam o metal mais macio e pegajoso. Se adicionar humidade, pode provocar corrosão, o que altera a superfície e remove qualquer camada protetora. Em ambientes corrosivos, como locais com água salgada, produtos químicos ou vapores ácidos, a corrosão ocorre mais rapidamente e deixa a superfície áspera e exposta.

Como prevenir a galha?

Agora que já sabe a causa da escoriação do metal, será mais fácil perceber como a evitar. Estas são as formas mais comuns de evitar a escoriação:

Soluções de lubrificação

A forma mais fácil de controlar a gripagem é utilizar lubrificantes adequados. Óleos, massas lubrificantes e produtos antiaderentes criam uma camada fina entre as superfícies metálicas. Isto reduz o contacto metal-metal, diminui a fricção e mantém o calor sob controlo.

Gestão da carga

A pressão, o calor e a velocidade elevados aumentam o risco de escoriações. É possível reduzir este risco diminuindo a carga, apertando os parafusos com o binário correto e abrandando as peças móveis sempre que possível. A redução da temperatura através de sistemas de arrefecimento também ajuda.

Revestimento de superfícies

Uma vez que a escoriação começa na superfície, a adição de revestimentos protectores pode ajudar. Opções como nitretaçãoOs revestimentos de anodização, anodização ou Teflon tornam as superfícies mais duras ou mais lisas, o que evita que o metal se cole.

Seleção e tratamento de materiais

A seleção correta dos materiais é importante, uma vez que alguns metais escoriam mais facilmente do que outros. Verifique sempre uma tabela de escoriações de metal quando escolher pares de materiais. Tanto quanto possível, evite utilizar metais semelhantes em conjunto.

Por exemplo, o aço inoxidável combina melhor com latão, bronze ou peças revestidas a zinco. Além disso, escolher classes como o aço inoxidável 304 ou 316 é melhor do que o 410 devido à sua resistência. O tratamento térmico e os processos de superfície também podem melhorar o desempenho.

Aumento da área de contacto

A distribuição da carga por uma superfície maior reduz a pressão de contacto. Menos pressão significa uma menor probabilidade de escoriação. Pode ajustar o seu design para aumentar a área de contacto onde for necessário.

Otimizar o acabamento da superfície

O objetivo é obter um acabamento suficientemente suave para reduzir o atrito, mas não demasiado polido. Um gráfico de desgaste de metal recomenda frequentemente acabamentos de superfície para diferentes pares de materiais.

Considerações sobre a conceção

Os designs inteligentes reduzem o risco de escoriações. Reduza a pressão de contacto e adicione ranhuras ou canais para manter os lubrificantes. Emparelhar um material duro com um macio também funciona melhor do que emparelhar dois materiais semelhantes.

Utilizar peças limpas e não danificadas

Mantenha sempre as peças limpas e sem riscos. A sujidade, o pó e os danos na superfície agravam a corrosão. Manusear, armazenar e enviar as peças com cuidado para proteger as superfícies e evitar problemas durante a montagem.

Ocorrências comuns de galhas

Neste tipo de situações, é frequente ver metal a escamar:

Fixadores roscados: Os parafusos e as porcas, especialmente os de aço inoxidável, podem colar-se ou prender-se se não forem corretamente instalados. A isto chama-se gripagem da rosca; é uma das razões pelas quais os fixadores de aço inoxidável encravam.

Hastes e assentos de válvulas: Nos motores, as válvulas deslizam contra a sede sob calor e pressão. E esta fricção causa gripagem como parte do desgaste normal.

Matrizes e moldes: Na moldagem por injeção, peças como os pinos de ejeção deslizam umas contra as outras em cada ciclo. Milhares de ciclos por dia causam desgaste entre estas peças móveis.

Rolamentos: As chumaceiras trabalham sob cargas pesadas e temperaturas elevadas. As peças rolantes deslizam contra os anéis, o que provoca o desgaste e reduz a vida útil da chumaceira.

Sugestões para reparar superfícies metálicas desgastadas

Nem sempre é possível impedir o desgaste, mas é possível repará-lo quando acontece. Primeiro, verifique a gravidade dos danos. Se for profundo ou afetar a resistência da peça, poderá ser necessário substituí-la. Se for menor, tente o seguinte:

Retificação ou maquinagem: No caso de danos pouco profundos, é possível retificar ou maquinar os pontos ásperos. Mas se a peça necessitar de um tamanho ou forma exactos, isto pode não funcionar.

Polimento com abrasivos finos: As escoriações ligeiras podem ser limpas com lixa fina, pasta de polir ou ferramentas de polimento para alisar a superfície.

Re-rosqueamento ou re-rosqueamento: Pode voltar a fazer os furos ou voltar a aparafusar os parafusos se estes estiverem estriados, mas certifique-se de que utiliza uma lubrificação adequada para evitar que voltem a estriar.

Diferenças entre galgamento e outros tipos de desgaste

Segue-se a lista de outros tipos de desgaste e a sua diferença em relação à gripagem:

Soldadura a frio: Isto acontece quando duas superfícies metálicas se pressionam tão fortemente que se unem sem se moverem. É como se se fundissem numa só peça.

Desgaste abrasivo: Isto acontece quando um material mais duro ou partículas afiadas raspam contra um material mais macio, cortando e removendo pedaços da superfície.

Desgaste corrosivo: Causada por reacções químicas como a ferrugem. Com o tempo, o metal enfraquece e decompõe-se devido à humidade, aos produtos químicos ou aos gases.

Conclusão

Resumindo, a gripagem de metal é uma das principais causas de danos na superfície de peças metálicas. A boa notícia é que se pode reduzir o risco escolhendo os materiais corretos, utilizando lubrificantes e fazendo escolhas de design inteligentes.

Se ocorrerem escoriações, verifique os danos e decida se deve reparar ou substituir a peça. Para soluções fiáveis e apoio técnico, contacte-nos. Em DEKA nossa empresa, que fabrica produtos de alta qualidade, sem defeitos ou problemas. Obtenha um orçamento gratuito hoje mesmo!