Ferramentaria moderna – Ligas metálicas especiais proporcionam melhor relação custo/benefício

Moldes para injeção e sopro. Roscas para extrusão. O que esses componentes, importantíssimos para o bom desempenho dos três meios de transformação de plásticos mais utilizados pela indústria, têm em comum? Todos precisam ser fabricados com matérias-primas adequadas às condições de trabalho com as quais vão operar. No Brasil, as preferências são bem definidas. No caso dos moldes para injeção, o mais usado é o aço P20 – estima-se que é o escolhido em mais de 80% dos casos. Os moldes de sopro, em quase 100% das vezes, são feitos de alumínio. Nos produtores de roscas de extrusão, por sua vez, a escolha quase sempre recai sobre o aço 8550 ou o aço 4140 – em ambos os casos, é comum usar revestimentos de ligas bimetálicas.

Os fabricantes oferecem essas matérias-primas com muitas variáveis, em especial para as ferramentarias especializadas em injeção e para os fabricantes de roscas. Entre as soluções, algumas recentes, desenvolvidas depois de muita pesquisa e com desempenho superior ao dos materiais tradicionais. Os fornecedores se esforçam para convencer os clientes sobre os benefícios proporcionados pelos produtos com valor agregado superior. Mas alterar o perfil das vendas é desafio difícil de ser superado. Prevalece, entre os usuários, a atração exercida pelo preço. Mesmo que o uso de um metal de maior qualidade aumente a produtividade e permita uma maior durabilidade do componente em questão.

O processo de seleção da matéria-prima é feito com base na análise de algumas variáveis. As mais importantes são o material plástico processado, as características das peças a serem fabricadas e a produtividade desejada. A durabilidade pretendida para moldes e roscas também precisa ser considerada com atenção. Conforme o caso, esses componentes estão mais ou menos sujeitos a problemas como corrosão, abrasão e adesão. Entre os materiais plásticos, os mais desafiadores são os que se utilizam de cargas, em especial a fibra de vidro. Eles causam graves problemas de abrasão. O PVC é conhecido por ser corrosivo. Em muitos casos, exige o uso de aços inoxidáveis.

Mercado acirrado – No caso dos moldes de injeção, a dureza é a propriedade mais importante do aço a ser utilizado. Em relação a esse quesito, a matéria-prima pode ser dividida em quatro grupos. Na escala de dureza até 30 HRC, encontram-se os aços de resistência menor, como os 1045, usados em matrizes de peças com exigências menos rigorosas. Os P20, preferência nacional, apresentam dureza entre 30 e 34 HRC. Os presentes no intervalo entre 38 e 42 HRC são indicados para transformar resinas mais abrasivas. Acima de 42 HRC se encontram os chamados aços especiais, voltados para aplicações que exigem muito rigor. Quanto maior a dureza, maior a polibilidade, propriedade exigida para a obtenção de peças com aparência impecável, caso, por exemplo, das lanternas dos automóveis.

Esse nicho é marcado pela disputa acirrada entre fornecedores nacionais e importadores. Entre os nacionais, a empresa líder é a Villares Metals, que oferece linha bastante diversificada. Seu produto mais vendido é o VP20ISO, com dureza entre 30 e 34 HRC. Um dos produtos mais recentes da empresa é o aço VP 100, lançado durante a Brasilplast de 2009. A matéria-prima compete com as ligas 1045 e, no mercado de moldes menores, com o P20. Entre os importados, os produtos chineses são vistos como ameaça. Não só pelas encomendas de aço feitas pelas ferramentarias brasileiras. Há grande preocupação com a importação de moldes prontos, ação que prejudica não só os fabricantes nacionais, como seus fornecedores.

Plástico Moderno, Francisco Arieta, Gerente geral técnico, Ferramentaria moderna - Ligas metálicas especiais proporcionam melhor relação custo/benefício
Arieta: falta um pouco de análise crítica dos clientes

O mercado também conta com empresas de renome internacional, cujos produtos chegam ao Brasil por meio de escritórios de representação. Uma dessas empresas é a Schmolz-Bickenbach, criada na Alemanha no início do século XX e com instalações próprias de revenda no Brasil desde 1998 – quando chegou tinha o nome de ThussenKrupp, depois alterado para o atual. De acordo com o gerente geral técnico Francisco Arieta, o mercado do plástico é muito importante para a empresa, corresponde a de 20% a 25% das vendas no país. A intenção é aproveitar o aumento da participação do plástico em produtos dos mais variados segmentos da economia para incrementar as vendas. Entre os setores promissores, encontram-se as indústrias de embalagens, automobilística, de construção civil e de artefatos, entre outras.

O ano de 2010 foi considerado de recuperação, depois das dificuldades enfrentadas em 2009, quando a crise econômica mundial e as importações da China atrapalharam os negócios. Para 2011, a expectativa é otimista. De acordo com Arieta, uma das preocupações do marketing da empresa é difundir no mercado maiores informações sobre os materiais de ponta desenvolvidos nos últimos tempos pela empresa no exterior. “Falta um pouco de análise crítica por parte dos usuários, eles preferem comprar aços mais baratos, perdem desempenho por não levarem em consideração as características técnicas dos lançamentos”, revela. Ele também acredita que falta diálogo entre os fabricantes dos aços e os fornecedores de materiais poliméricos. Esse diálogo poderia ajudar a esclarecer os usuários finais sobre as características desejadas dos aços usados para transformar os produtos plásticos.

Um dos aços mais vendidos pela Schmolz-Bickenbach para os ferramenteiros no Brasil é o SF 2000. O produto é oferecido com duas faixas de dureza, uma de 32 HRC e outra de 37 HRC. “É um aço beneficiado, com alta tenacidade, excelente polibilidade e usinabilidade”, resume. É indicado para moldes de maior porte devido à sua textura homogênea com mínima distorção. Outro sucesso comercial é o SF-5, pré-beneficiado, desgaseificado a vácuo e apresentado pela empresa como de excelente polibilidade e usinabilidade. Com dureza na casa dos 30 HRC, é indicado para estruturas e bases de matrizes de injeção.

Entre os metais lançados recentemente pela empresa, Arieta apresenta alguns destaques. Um deles é o Formadur 2190 Superclean, com alto poder de resistência à corrosão. “O produto apresenta dureza de 50 HRC, alta tenacidade e excelente polibilidade.” O Formadur PHX Superclean, com dureza entre 40 e 42 HRC, é oferecido com tratamento térmico e grau de pureza elevado, o que lhe garante brilho excepcional e alta resistência mecânica e à corrosão. É indicado para cavidades. “O Corroplast se mostra muito indicado para a construção de alguns componentes, como bases, manifolds e peças de porta-moldes”, diz. Ele é inoxidável, apresenta dureza de 32 a 34 HRC e já vem tratado termicamente. Lançamento recente, o SP 20, com dureza na faixa de 28 a 32 HRC, é dirigido ao mercado de moldes de menor porte. Para aplicações especiais, o COM S90 é um aço inox obtido pela tecnologia da metalurgia do pó. “Apresenta excepcional resistência ao desgaste, com dureza de 57 HRC e é ideal para peças que vão processar plásticos com de 30% a 40% de cargas”, emenda.

Histórico – Um breve histórico ajuda a compreender o perfil do mercado de aços voltados para roscas de extrusão. O primeiro material desenvolvido para esse fim há décadas foi o 4140. Ele apresenta boa resistência à torção e se submete com sucesso aos tratamentos térmicos necessários para se adequar à operação, em especial a têmpera, usada para endurecer a matéria-prima. Tem como desvantagem o fato de se romper com maior facilidade. Até hoje é bastante usado, em especial nos Estados Unidos, onde o processo de recuperação das roscas não faz parte do dia a dia – quando elas se rompem são substituídas. No Brasil, a Villares Metals é uma das principais fornecedoras.

Plástico Moderno, Ferramentaria moderna - Ligas metálicas especiais proporcionam melhor relação custo/benefício
Liga bimetálica em pó usada pelas roscas Xaloy

O 8550 apresenta dureza entre 25 e 32 HRC e uma de suas principais características é permitir ser submetido com facilidade à nitretação, processo termoquímico voltado ao endurecimento do material, que se baseia na difusão de átomos de nitrogênio na superfície da matéria-prima. As roscas de aço 8550 podem ser recuperadas com maior facilidade do que as de 4140, o que ajuda a explicar sua boa aceitação comercial no mercado nacional. Por aqui, a troca costuma acontecer apenas quando a reparação se torna inviável. A Villares Metals e a Schmolz-Bickenbach se encontram entre os fornecedores.

A solução hoje é adotada em aplicações sujeitas a condições mais rigorosas. Nessa história, uma empresa brasileira conta com papel de destaque. Trata-se da Wortex, fundada em 1976 em Campinas-SP. Ela lançou, em caráter mundial, no início da década de 80, as primeiras roscas que aliavam o revestimento bimetálico com o tratamento de nitretação. A solução apresenta maior resistência à abrasão, entre outras vantagens.

Plástico Moderno, Ferramentaria moderna - Ligas metálicas especiais proporcionam melhor relação custo/benefício
Máquina a plasma de aplicação de liga bimetálica preenche sulcos na rosca de aço, depois usinada

Vale lembrar a importância da escolha certa do material com o qual será fabricado o cilindro da extrusora onde se instalará a rosca. Como a recuperação do cilindro é uma operação difícil de ser realizada, ele precisa durar um tempo bem maior do que a rosca. O ideal é apresentar a mesma vida útil do equipamento no qual está instalado. Por outro lado, o cilindro sofre menos desgaste durante a operação da máquina. Os aços 8550 e 4140 revestidos com ligas bimetálicas também são bastante usados para confeccionar os cilindros. Raras vezes, porém, são adotados os mesmos materiais para os dois componentes que vão fazer parte de um conjunto. Empresas especializadas em fabricação de roscas, caso da Wortex e da Xaloy, também produzem cilindros.

Sobre as ligas bimetálicas, há duas empresas bastante conhecidas que carregam seus nomes nas marcas: Colmonoy e Stellite. Cada uma delas oferece ligas com formulações variadas. Um exemplo de liga bastante utilizada pelos fabricantes de roscas é a Colmonoy 56, com base de níquel e que quando aplicada fornece cristais de boreto de cromo à superfície dos aços. Uma das características que ela proporciona é o aumento da dureza onde é aplicada, que chega a 55 HRC. As ligas são oferecidas em varetas, para serem aplicadas por solda elétrica ou solda TIG, ou em pó, para equipamentos que a aplicam pelo processo de plasma, conhecido por PTA. Em algumas aplicações, são fornecidas ligas aplicáveis por spray.

Máquinas novas e reposição – O mercado de roscas pode ser dividido entre as destinadas para máquinas novas ou as voltadas para reposição. Também merece ser mencionado o nicho de recuperação de roscas que apresentam problemas de desgaste. A fabricante de extrusoras Rulli Standard produz as roscas de extrusão dos seus equipamentos com os aços 8550 e 4140. Os cilindros são comprados da Xaloy. “Tanto a rosca quanto o cilindro precisam ser fabricados com precisão muito rigorosa. Qualquer imperfeição pode prejudicar a fabricação dos produtos plásticos”, afirma Carlos Alberto de Brito, gerente técnico. Para o executivo, os clientes, em especial os de maior porte, hoje já se preocupam em avaliar as vantagens dos materiais mais sofisticados.

Plástico Moderno, Carlos Alberto de Brito, Gerente técnico, Ferramentaria moderna - Ligas metálicas especiais proporcionam melhor relação custo/benefício
Brito: construção de roscas e cilíndros exige muita precisão

Paolo de Filippis, diretor da Wortex, também ressalta a crescente preocupação dos compradores de maior porte com a qualidade. Uma das causas da mudança do cenário, na opinião do executivo, foi o surgimento dos plásticos de engenharia e de novos compostos, que exigem mais dos equipamentos. Outros motivos são a preocupação com a qualidade do produto final e a necessidade de elevada produtividade. Quando a rosca não é boa e desgasta rápido, causa paradas na linha de produção. Os produtos obtidos apresentam problemas como medidas fora das especificações, entre outros.

As roscas e os cilindros da Wortex são feitos com aço 8550. “Compramos da Villares Metals e de um fabricante alemão cujo nome nós preferimos manter em segredo”, informa. A matéria-prima ganha o reforço das ligas bimetálicas da Colmonoy ou da Stellite e, em alguns casos, passa também por processo de nitretação. No caso da rosca, o revestimento pode atingir os filetes ou toda a superfície, nas aplicações mais críticas. “Somos a única empresa do Brasil dotada com equipamento de aplicação das ligas pelo processo PTA”, orgulha-se. A empresa também se utiliza dos revestimentos feitos por solda elétrica e por solda TIG.

Plástico Moderno, Paolo de Filippis, Diretor da Wortex, Ferramentaria moderna - Ligas metálicas especiais proporcionam melhor relação custo/benefício
Filippis: Wortex é pioneira em roscas bimetálicas nitretadas

A BY Engenharia representa no Brasil a Xaloy. Uma das características da empresa é estudar caso a caso as necessidades do cliente e sugerir soluções particulares, tanto em termos de design da rosca quanto na sugestão dos materiais a serem utilizados na sua fabricação. “As roscas e os cilindros podem ser feitos com diversos tipos de matérias-primas”, informa Antonio Azevedo Alves, sócio diretor da BY. “O 8550 é um bom aço, mas não faz parte das soluções que adotamos”, ressalta.

Plástico Moderno, Antonio Azevedo Alves, Sócio diretor da BY, Ferramentaria moderna - Ligas metálicas especiais proporcionam melhor relação custo/benefício
Azevedo: relação custo/benefício justifica maiores investimentos

No campo das extrusoras, o destaque da fabricante norte-americana fica por conta das roscas da família 800. Um exemplo de solução particular, no caso de roscas de grande diâmetro voltadas para processar materiais reforçados com fibra de vidro, é usar como aço base o 4140, depositar pelo processo PTA uma camada bimetálica chamada X 830 nos topos dos filetes e, por spray, no corpo da rosca, a liga X 8000. Um fato curioso: no caso das extrusoras que processam PVC, os problemas de corrosão se tornam mais graves quando a empresa deixa de operar nos finais de semana. “A parada faz com que os elementos corrosivos atuem de forma mais acentuada”, diz. Nos cilindros, a empresa aplica ligas bimetálicas por meio de um processo de centrifugação. “É importante ressaltar que os materiais usados nos conjuntos rosca/cilindro precisam ter composição metalográfica compatível, muitas vezes isso não ocorre e os componentes se desgastam em prazos muito curtos”, adverte.

A maioria das vendas da Xaloy é feita para o transformador interessado na troca de componentes. As empresas de grande porte, em especial as multinacionais, que usam os produtos Xaloy no exterior, são “figurinhas carimbadas” na carteira de clientes. A empresa também vende para fabricantes de máquinas, quando o usuário final requer um produto diferenciado.

A força da marca é uma vantagem, mas nem sempre os consumidores estão dispostos a pagar por isso. “Alguns preferem pagar R$ 2.000 por uma rosca feita com material inferior, que precisará ser reformada depois de quatro ou cinco meses, a investir R$ 6.000 por uma que aguenta trabalhar três anos de forma ininterrupta”, exemplifica. Para driblar a resistência, a estratégia de marketing da BY tem sido a de, na primeira visita, perguntar qual máquina causa maiores problemas e oferecer uma solução. “Quando resolvemos o problema, ganhamos o cliente. Quem compra nossa rosca pela primeira vez, compra sempre”, diz. A estratégia parece estar dando certo. “O ano de 2010 foi o melhor de nossa história como representante, que se iniciou em 1989. Crescemos 30%”, comemora. O ano de 2011 promete ser muito bom.

Moldes de sopro – As exigências requeridas para as matérias-primas dos moldes de sopro não são tão rigorosas. Na quase totalidade dos casos, o alumínio é utilizado. O material é mais barato, mais leve e apresenta características que se adaptam perfeitamente à operação. Conta com melhor condutividade térmica, o que agiliza a refrigeração, é mais fácil de ser usinado e conta com estabilidade dimensional adequada para a operação, realizada com o uso de pressões menos elevadas. Para se ter uma ideia, enquanto nas operações de injeção são usadas pressões de 70 a 140 MPa, no sopro elas vão de 0,20 a 0,70 MPa. Arieta, da Schmolz-Bickenbach, recomenda dois produtos de sua linha de alumínios para os ferramenteiros do ramo, o Alumold 500 e o Al Cast.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.

Adblock detectado

Por favor, considere apoiar-nos, desativando o seu bloqueador de anúncios