Têmpera rápida: estrutura homogênea e superfícies livres de resíduos nos arames relaminados e perfis

Quando há demanda por materiais homogêneos com superfícies livres de resíduos e com excelentes propriedades de conformação, é utilizado o processo patenteado da Waelzholz da têmpera rápida. Por meio do aquecimento do aço relaminado em poucas frações de segundos a mais de 800°C e seu igualmente rápido resfriamento, surge uma estrutura martensítica de granulação extremamente fina e homogênea. Assim, alcançamos nos produtos de arame relaminado e perfis de arame uma uniformidade de dobramento e superfícies livres de resíduos num nível acima da média, que são requisitados, por exemplo, em aplicações da indústria automotiva.

No patenteado processo da têmpera rápida da Waelzholz, durante a fabricação de arame relaminado e perfis de arame são empregados dois métodos em equipamentos especialmente desenvolvidos. Tanto na têmpera por indução como na têmpera por condução ocorre o aquecimento do arame relaminado por meio do fornecimento de eletricidade, em consequência do aumento de temperatura pelo chamado efeito resistivo. No processo por indução, a transmissão de energia acontece sem contato direto com o material, por meio de um campo eletromagnético. Em contrapartida, no processo por condução, a tensão elétrica é transmitida à superfície do material durante sua passagem pelos rolos. Como em ambos os processos a energia é introduzida diretamente no material sem perdas transitórias, eles asseguram não apenas uma têmpera uniforme e efetiva dos materiais, como também mostram ser extremamente eficientes energeticamente.

Matthias Schmitt, especialista em tecnologia de materiais, explica: “Com a ajuda dessa técnica especial de têmpera, estamos em condições de aquecer em frações de segundos produtos de arame relaminado e perfis de arame a muito além dos 800°C e, em seguida, novamente arrefecê-los com altíssima rapidez. Devido a essa mudança extremamente brusca de temperatura, o processo de têmpera já está concluído antes que surjam grãos maiores na microestrutura. Assim, obtemos uma estrutura martensítica, que apresenta uma composição uniforme de granulação fina e excepcionalmente homogênea, que não seria possível ser alcançada com os métodos de têmpera tradicionais”.

Têmpera em alta velocidade impede a formação de fissuras e resíduos nas superfícies dos materiais

Os dois processos de têmpera rápida possibilitam o aquecimento de produtos de aço relaminado e perfis a uma velocidade de fabricação de centenas de metros por minuto. Graças a essas altas velocidades e temperaturas, o rápido arrefecimento pode ser realizado com água ao invés de óleo. Com uma velocidade mais baixa de passagem da tira, comum nos processos de têmpera clássicos, o esfriamento rápido com água implica no risco de rachaduras por endurecimento. Especialmente no caso de geometrias complexas em perfis, existe um determinado risco de resíduos de banho de metal que podem ser arrastados na área dos cantos e raios internos.

“A elevada velocidade de nossos processos de resfriamento à base de água impede a formação de fissuras, bem como o surgimento de resíduos na superfície do material”, esclarece o técnico de materiais Schmitt. “Para muitos clientes, essa é uma vantagem decisiva, pois a condição fundamental para uma perfeita pintura ou galvanização das peças é a existência de superfícies livres de resíduos. Por exemplo, esse é o caso do nosso perfil U como elemento de conexão para rolamentos de esferas. Nós fornecemos ao cliente um material livre de metais pesados e de boa conformabilidade”.

Alta homogeneidade e uniformidade de dobramento da estrutura martensítica para produtos de arame relaminado e perfis

Dependendo do acabamento, o comprimento dos arames relaminados ou perfilados pode chegar a 20 quilômetros. Graças à têmpera rápida, o material possui propriedades muito homogêneas por toda a extensão da tira de um rolo e ainda ao longo de lotes completos de produção. Além disso, a estrutura martensítica muito fina e homogênea oferece uma tenacidade nitidamente melhor do material.

Stefan Bauernfeind, responsável por produtos de arame relaminado e perfis no departamento de Vendas, descreve a vantagem obtida por seus clientes: “Com um lote composto de 25 rolos, nossos clientes conseguem, por exemplo, durante seus processamentos posteriores, executar processos de dobramento usando parâmetros uniformes sem a necessidade de reajustes. Isso contribui não apenas para que os produtos dos nossos clientes se mantenham homogêneos e, com isso, disponham de propriedades confiáveis, como também é especialmente econômico”.

Economia de tempo e de custos com a eliminação da têmpera por peça

Outro benefício dos materiais que passaram pela têmpera rápida está no potencial de economia em relação à têmpera por unidade: nossos arames relaminados e perfis de arame com têmpera rápida dispõem de dureza extremamente elevada e, ainda assim, são apropriados para a realização de processos de dobramento com raios mínimos. Com isso, os demorados e onerosos processos posteriores de têmpera por peça podem ser suprimidos pelos nossos clientes que fabricam componentes para aplicações complexas.

Stefan Bauernfeind cita um exemplo de aplicação da indústria automotiva: “Nossas lâminas flexíveis de tiras estreitas relaminadas de aço submetidas à têmpera rápida são utilizadas, por exemplo, no interior dos perfis de borracha de sofisticados limpadores de para-brisa. Graças a sua microestrutura homogênea, o arame relaminado que fornecemos dispõe de um duradouro e perfeito retorno elástico, proporcionando uma força uniforme do perfil de borracha sobre o para-brisa”. Dessa maneira, o produto contribui para a contínua performance dos limpadores de para-brisa e, com isso, para a segurança ao dirigir.