Buchas para Sink Roll: critérios de especificação e fabricação

Nas linhas de galvanização por imersão a quente, a bucha da ponta do Sink Roll é a peça onde o rolo gira. Ela é pequena perto do rolo, mas é uma das que mais definem a vida do conjunto, porque trabalha no pote de zinco, sob carga, em atrito constante e em contato com partículas abrasivas. Uma bucha mal especificada desgasta cedo, o rolo passa a vibrar e a linha para.

Neste artigo, a engenharia da Aceros explica o que a bucha faz, que dados precisam ser levantados para especificá-la, como ela é fabricada por centrifugação e usinada, quais controles se aplicam e quais erros evitar.

O que é a bucha da ponta do Sink Roll

O Sink Roll é sustentado por pontas de eixo que se apoiam em um mancal dentro do banho. Em um arranjo comum, esse mancal é formado por duas peças que trabalham juntas: a manga, que gira com o eixo, e a bucha, que fica fixa no braço. O contato entre as duas é o ponto crítico: ali o zinco líquido é o único lubrificante, e o desgaste cresce quando a folga aumenta.

Por isso, o material, as dimensões, o acabamento e as tolerâncias da bucha precisam ser definidos conforme o projeto do conjunto e as condições reais de operação.

Por que a bucha merece atenção especial

• Trabalha submersa em zinco líquido, que ataca o material.
• Suporta a carga da tira, que é contínua.
• Convive com a borra, partículas intermetálicas duras que abrasam as superfícies.
• Depende da folga correta com a manga: se for grande demais, o rolo vibra; se for pequena demais, o atrito sobe.

Quando o desgaste da bucha aumenta, a folga cresce, o rolo se move e a tira sofre marcas. É um desgaste que se acelera sozinho, e por isso vale trocar antes da falha.

Bucha monometálica e bimetálica

A bucha pode ser feita em uma só liga ou combinar duas. Na bucha bimetálica, uma liga forma o corpo da peça e outra forma a camada que fica em contato com a manga, escolhida pela resistência ao desgaste e ao ataque do banho. A fundição centrífuga permite fabricar esse tipo de peça, porque o metal é vazado em camadas contra a parede do molde em rotação. A escolha entre uma e outra depende do banho, da carga, da vida desejada e do custo, e é feita pela engenharia a partir dos dados da linha.

O que informar para especificar a bucha

A análise técnica deve considerar, no mínimo:

• Desenho e dimensões da ponta, da bucha e dos componentes associados, com as folgas de projeto.
• Condição de operação: composição e temperatura do banho, carga da tira, velocidade da linha e histórico de desgaste.
• Material atual e registros de falha ou de manutenção, quando existirem.
• Material da manga, porque o par bucha e manga precisa ser compatível.
• Normas, ensaios e certificados exigidos pelo cliente.

Dimensões, folgas e acabamento

A bucha deve ser fabricada conforme o desenho, com as tolerâncias do projeto. Três pontos merecem atenção:

• Folga entre bucha e manga: deve funcionar na temperatura do banho, e não só na temperatura ambiente, porque as peças dilatam.
• Circularidade e concentricidade: ajudam a distribuir a carga e a evitar desgaste localizado.
• Acabamento da superfície de trabalho: deve ser definido junto com a liga e com o par de contato.

Como a bucha é fabricada

A Aceros fabrica buchas por fundição centrífuga e as usina conforme o desenho. O aço é fundido em forno elétrico e vazado em um molde em rotação, e a peça bruta é depois levada às dimensões finais por usinagem. A centrifugação favorece uma estrutura densa e uma peça cilíndrica sem costura, e a usinagem remove a camada interna onde as impurezas tendem a se concentrar.

Controles de qualidade

De acordo com os requisitos do fornecimento, o controle técnico pode incluir:

• Análise química, para confirmar a liga.
• Dureza.
• Ultrassom, para verificar a integridade interna.
• Inspeção dimensional, conforme o desenho.
• Documentação e certificados definidos no projeto.

O que o fornecimento precisa garantir

• Dimensões e tolerâncias conforme o desenho.
• Material selecionado para a aplicação.
• Usinagem e acabamento adequados à montagem.
• Inspeções e documentação definidas no projeto.

Onde as buchas são aplicadas

• Ponta de Sink Roll, em linhas de galvanização a quente.
• Conjuntos de Sink Roll e de rolos estabilizadores.
• Aplicações industriais semelhantes, após avaliação da engenharia.

Como ler a bucha usada

A bucha que sai da linha conta a história do que aconteceu no banho, e vale examiná-la antes de pedir a próxima. Observe o tipo de desgaste:

• Desgaste uniforme em toda a superfície costuma indicar fim de vida normal por abrasão.
• Desgaste concentrado em um lado pode apontar para desalinhamento, carga desigual ou folga inadequada.
• Trincas sugerem choque térmico, esforço excessivo ou material inadequado para o ciclo.
• Aderência de zinco ou de borra na superfície indica que o banho e o acabamento merecem revisão.

Fotografe a peça, anote as horas de operação e envie essas informações à engenharia. Com esse histórico, a próxima bucha pode ser ajustada em material, em folga ou em acabamento, em vez de repetir a mesma solução.

Cuidados na montagem e na operação

Boa parte da vida da bucha depende de como ela é montada. Siga o procedimento do projeto, confira as folgas antes de mergulhar o conjunto e inspecione as superfícies de contato. Registrar as horas de operação de cada conjunto ajuda a prever a troca e a evitar surpresas.

Erros comuns ao especificar buchas

• Pedir pela medida, sem informar banho, carga e histórico.
• Trocar a bucha e manter uma manga já desgastada.
• Ignorar a dilatação, e especificar a folga só para a temperatura ambiente.
• Repetir a especificação antiga quando o revestimento da linha mudou.
• Deixar a reposição para depois da falha.

Como a Aceros ajuda

A engenharia da Aceros analisa o desenho, o banho e o histórico de falhas antes de indicar o material e preparar a proposta. Para entender melhor o conjunto, leia o artigo sobre como escolher a liga do Sink Roll e conheça as páginas de buchas de aço inox e de Sink Rolls. Para pedir um orçamento, use a página de contato.

Perguntas frequentes

O que é a bucha da ponta do Sink Roll?

É a peça do mancal onde o rolo gira, dentro do pote de zinco, trabalhando junto com a manga que gira com o eixo.

O que informar para especificar a bucha?

O desenho e as dimensões, as folgas, a composição e a temperatura do banho, a carga e a velocidade da linha, o material atual da bucha e da manga e o histórico de falhas.

Qual a diferença entre bucha monometálica e bimetálica?

A monometálica é feita em uma só liga. A bimetálica combina duas: uma para o corpo e outra para a camada de contato, escolhida pela resistência ao desgaste e ao ataque do banho.

Como a Aceros fabrica as buchas?

Por fundição centrífuga, com usinagem conforme o desenho.

Que controles podem ser feitos nas buchas?

Conforme os requisitos do fornecimento, análise química, dureza, ultrassom, inspeção dimensional e a documentação definida no projeto.

Quando trocar a bucha?

Quando a folga com a manga cresce, o rolo vibra, aparecem marcas na tira ou há trincas e desgaste irregular. O ideal é trocar em uma parada programada, antes da falha.

Fontes

• Relatório do Departamento de Energia dos EUA (OSTI): Life Improvement of Pot Hardware in Continuous Hot Dipping Processes.
• Patentes sobre mancais de rolos submersos em banhos de zinco, usadas como referência de mecanismos de desgaste.

Nota técnica: as informações são gerais. A especificação final depende do projeto, do banho e das condições reais de operação.