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TEXTURIZAÇÃO E OPERAÇÕES TÍPICAS PARA O PROCESSO EM AÇOS FERRAMENTA DE MOLDES DE INJEÇÃO

Por: Dante Ribeiro

Texturização e operações típicas para o processo em aços ferramenta e moldes de injeção

Diversos são os efeitos estéticos e funcionais possíveis de se obter com o processo de texturização de um produto plástico. Todavia, alguns cuidados devem ser tomados a fim de conseguir o melhor resultado da superfície texturizada.

A texturização e um processo fotoquímico utilizado na indústria para se obter formatos particulares a partir de chapas finas de metal e gerar desenhos em relevo característicos. Nesse caso, a texturização é largamente aplicada para produzir moldes plásticos de modo a obter efeitos de superfícies especiais. O grau de precisão obtido com este método e difícil de se atingir com métodos convencionais.

Uma grande quantidade de objetos plásticos, de uso diário, apresenta uma superfície modelada áspera ao toque. Utensílios domésticos, computadores, telefones, artigos com acabamento, imitando o couro, equipamentos domésticos e de escritório, bem como a maioria dos componentes plásticos para a industria automotiva (painéis, volantes de direção, elementos de acabamento, entre outros) são exemplos de aplicação de texturas.


                                                               exemplo de bacia plástica texturizada

Portanto, a finalidade da texturização na indústria de moldes é obter componentes plásticos agradáveis ao olhar, como ocorre com o polimento. Entretanto, ao contrário deste ultimo, a texturização reduz significativamente a reflexão da luz pela superfície. De fato, no polimento a reflexão é um mérito, enquanto na texturização ela deve ser evitada. A figura abaixo apresenta um exemplo de molde com textura. As superfícies dos componentes obtidos com moldes texturizados são melhores para se segurar com firmeza do que aquelas com superfícies lisas ou brilhantes.

 

OPERAÇÕES TÍPICAS PARA O PROCESSO DE TEXTURIZAÇÃO

As informações são limitadas sobre as técnicas empregadas por  empresas especializadas em texturização. Até certo ponto, elas são mantidas em sigilo. A razão está no fato de que não há um processo padrão. Pequenas variações em termos de escolha do ácido, dosagem, frequência de lúz e tempos de expôsição resultam em diferenças significativas no resultado e constituem o know-how de cada empresa.

Basicamente, o desenho solicitado é transferido para a superfície de moldagem usando um processo fotográfico.O desenho é gravado na profundidade requerida por meio da aplicação de um ácido apropriado em condições estritamente controladas. Em outras palavras, é um procedimento no qual um equipamento resistente ao ácido, no formato da decoração desejada é aplicado a superfície a ser tratada. Todas as superfícies que não devam ser texturizadas são protegidas e o molde é colocado em um banho acido apropriado.
Geralmente, O processo de texturização inclui as seguintes fases fundamentais:

— Remoção – remoção e limpeza da camada fotossensível deixada sobre a peça, possivelmente expondo-a mais uma vez aos raios UV e repetindo o processo de ataque químico (soda cáustica ).

Inspeção  – é a verificação da peça para assegurar que esteja de acordo com os requisitos de projeto apontados na primeira etapa.

FATÔRES QUE INFLUÊNCIAM A TEXTURIZAÇÃO

A composição do reagente químico e escolhida de acordo com os seguintes fatores:

· Tipo de material de base – apresenta os reagentes mais comuns para alguns materiais;
· Nível de dureza e;
· Tipo de texturização.

Em geral, a texturização depende também destes parâmetros:
· Inclusões e porosidade;
· Direção das fibras;
· Tratamentos térmicos;
· Usinagem por eletroerosão e;
· Qualquer tipo de soldagem. Tipo de aço

 

AVALIAÇÃO DO GRAU DE ACABAMENTO DE UMA SUPERFÍCIE TEXTURIZADA

Geralmente devem ser considerados dois aspectos quando se avalia o grau de acabamento de uma superfície texturizada: a uniformidade da texturização e a aparência cromática.O julgamento geralmente e expresso, para ambas as inspeções, de acordo com 0 olho nu ou usando ferramentas simples.
No primeiro caso, trata-se de uma questão subjetiva de comparar a superfície a ser avaliada com imagens de referencia de uma amostra. Perfilômetros são usados com freqüência.

A segunda inspeção e de importância particular se houver alguma solda no molde. A diferença entre a aparência cromática assumida pelo material da solda adicionada em relação ao material de base devido a diferença na rugosidade, deve ser observada. Quanto mais poroso o material, mais opaco ele será. Mesmo neste caso, as imagens de referência padrão são usadas. Medidores de brilho também podem ser utilizados.

Reagentes químicos utilizados na texturização

A texturização pode ser efetuada sobre todos os aços-carbono e todos os aços-liga com teor de cromo inferior a 5%. Aços inoxidáveis com um teor máximo de 18% de cromo também podem ser texturizados com grande cuidado. Entretanto, aços com mais de 0,03% de enxofre devem ser evitados, já que este elemento distribuído no aço sob a forma de inclusões origina uma texturização diferente daquela do aço circundante. Isso resulta na formação de pequenas cavidades ou estrias sobre a superfície.

A possível combinação de tipos diferentes de aço (por exemplo, aço-carbono e aço inoxidável) no mesmo molde deve ser comunicada ao texturizador que devera prestar atenção particular a fim de obter as mesmas características de superfície em materiais diferentes. De fato, a profundidade da texturização varia para os diferentes tipos de aço, levando a uma diferença evidente na aparência final em caso de aplicação de dois ou mais materiais.

Inclusões e porosidade

Reduções significativas na dureza do molde, associadas a um alto numero de inclusões e porosidade do aço, podem causar problemas de texturização. Assim, a remoção de impurezas, inclusões e porosidade e necessária quando se efetuam processos de texturização química. As impurezas podem ser drasticamente reduzidas por meio de processos de desgaseificação a vácuo (VD10) e/ou refusão por eletroescória (ESR11), aos quais é submetido o aço de qualidade superior, obtendo-se inclusões com uma taxa de redução adequada aplicada a um lingote fundido apropriadamente.
A maioria dos defeitos (porosidades, segregações superficiais e endurecimento devido ao superaquecimento da ferramenta) é realçada, com uma pré-gravação acida apropriada, antes da deposição da película.

Durante essa fase, a presença de defeitos que poderiam levar a irregularidades após a texturização (formação de estrias, diferenças de profundidade, brilho) possibilita que os clientes decidam entre efetuar tentativas de ocultar os defeitos por meio de medidas apropriadas ou interromper a texturização (evitando assim o custo).

Tratamentos térmicos
O aço temperado e revestido e texturizado mais facilmente do que o ar,;:o recozido, ja que a estrutura e mais fina e mais uniforme.
Um tratamento térmico distante do ideal, caracterizado por descarbonetações ou recarbonetações, leva a uma diferença na dureza superficial. Em particular, as recarbonetações levam a óxidos superficiais de difícil remoção para a texturização.
Tratamentos de superfície, como a nitretação e a têmpera por indução, assim como tratamentos por galvanoplastia, devem ser efetuados apos a texturização, pois eles criam áreas com dureza descontinua que alteram o efeito da texturização.

Superfícies usinadas por eletroerosão
Superfícies usinadas por eletroerosão,sejam finas ou brutas, não são adequadas para a texturização e, portanto, devem ser preparadas apropriadamente. A presença de “camadas brancas” geralmente e realçada por meio da pré-gravação acida e elas devem ser removidas mecanicamente por meio de esmerilhamento ou polimento.

PROBLEMAS RELACIONADOS AO PROCESSO DE TEXTURIZAÇÃO

Pode-se dizer que um aço de granulação fina permite um melhor acabamento. De fato, um tamanho de grão maior resulta em uma precisão de usinagem insatisfatória. Como já mencionado, inclusões superficiais resultam em uma velocidade de erosão irregular e, portanto, em resultados desiguais. A superfície do material a ser usinado não deve ser ondulada ou porosa, de modo a não comprometer a perfeita adesão do material fotossensível. Qualquer risco poderá ser realçado pela ação corrosiva dos reagentes químicos, aumentando sua profundidade.

 

PREPARAÇÃO DE MOLDES PARA A TEXTURIZAÇÃO

Na preparação de moldes para a texturização, deve-se considerar o seguinte:

– As superfícies, principalmente  as usinadas por eletroerosão, sempre que possível, devem ser brunidas e isentas de camadas de óxidos;
– 0 tratamento térmico da superfície (nitretação, cementação, entre outros) não deve ser efetua antes da texturização
-As superfícies devem estar isentas de resíduos de tratamento galvânico (cromagem e niquelagem);

– As superfícies polidas podem ser texturizadas, apesar dos resíduos oleosos devido ao polimento com pasta de diamante, desde que a película gordurosa seja removida quimicamente da superfície. Porém, deve-se observar que o tratamento químico causa inevitavelmente a oxidação da superfície polida, apesar de isso ser facilmente removível, e pode comprometer o brilho. Por esse motivo a lixa com teor de carboneto máximo correspondente a “granulação 320” geralmente é usada para polir superfícies destinadas a texturização.
– A soldagem e a faceamento devem ser evitados (em casas extremas, use eletrodos com a mesma composição química que a do molde a ser reparado).
E importante informar a empresa que efetuara a processo de todos as detalhes da peça.

VANTAGENS E DESVANTAGENS DA TEXTURIZAÇÃO

Vantagens
– A texturização possibilita a fabricação de peças com um alto grau de precisão de acabamento, difícil de obter usando métodos convencionais;
– A tolerância geralmente esta em torno de ±O, 025 mm;
– As peças submetidas a texturização não apresentam distorções, tensão residual e rebarbas, já que não sofrem esforços mecânicos;
– E mais rápido e mais econômico fazer uma peça por texturização do que por meio de processos de usinagem similares e;
– Uma solda pode ser mascarada por meio de texturização se os parâmetros recomendados pelo fabricante do aço forem respeitados.

Desvantagens
– A texturização é sensível a segregações e variações na dureza, assim como ao estiramento;
– Ela somente pode ser aplicada a superfícies usinadas por eletroerosao após feito o tratamento apropriado e;
– Tratamentos termoquímicos (nitretação) e de deposição (PVD) devem ser efetuados posteriormente a texturização.

Soldagem

A soldagem pode causar problemas, dando origem a variações na estrutura, composição e dureza do material. Isso resulta inevitavelmente em uma reação diferente aos banhos de texturização.

Qualquer solda de reparo pode ser mascarada de modo mais eficiente por meio da texturização do que de polimento.

No entanto, a peça deve ser aquecida antes da soldagem e deve ser usado um eletrodo com a mesma composição química do material de base, respeitando as operações subsequentes de alívio de tensões previstas para esse tipo de aço, a fim de obter um bom resultado. A brasagem não é  recomendada devido a difícil texturização.

Por: Dante Ribeiro

Fonte: Revista Ferramental edição 15

 

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