Em essência, o objetivo dos componentes mecânicos é pegar a força de entrada e alterá-la por meio da combinação de vários elementos da máquina, como engrenagens, rolamentos, rotativos e outros componentes. Em equipamentos com operação eficiente, os componentes mecânicos reduzem o atrito e suportam cargas para movimento linear ou rotativo.
Autopeças
Autopeças referem-se aos vários componentes e sistemas que compõem um automóvel ou veículo. Essas peças são essenciais para o bom funcionamento, desempenho e segurança do veículo. As peças automotivas podem ser amplamente categorizadas em vários grupos, cada um servindo uma função específica na operação geral de um veículo.
Peças de máquinas
As peças de uma máquina, equipamento ou sistema mecânico são chamadas de peças de máquinas. Estes são componentes cruciais que cooperam para melhorar o desempenho geral da maquinaria. Esses componentes podem ser válvulas e engrenagens mecânicas, elétricas ou hidráulicas.
Acessórios para válvulas
Os acessórios para válvulas são componentes e dispositivos adicionais que complementam e melhoram o desempenho, a funcionalidade e a segurança das válvulas em diversas aplicações industriais. Esses acessórios são frequentemente empregados para controlar, monitorar ou proteger a válvula e o sistema geral.
Fundições Mecânicas
Fundições mecânicas referem-se a componentes ou peças produzidas por meio do processo de fundição, que envolve despejar metal fundido em um molde para obter o formato desejado. Essas peças fundidas são usadas em diversas aplicações mecânicas onde são necessárias formas e propriedades específicas. As peças fundidas mecânicas são comumente feitas de materiais como ferro, aço, alumínio e outras ligas.
As ligas de carbono são benéficas para uso na criação de peças de máquinas devido à sua resistência à corrosão e extrema estabilidade a temperaturas. O teor de carbono em nossas ligas é inferior a 5% em peso, o que significa que o aço pode atingir maior soldabilidade e conformabilidade, mas ainda manter a resistência do aço. As ligas de carbono são comumente usadas para peças que requerem resistência à corrosão, resistência e propriedades de resistência ao desgaste.
Por outro lado, o alumínio pode ser utilizado para peças que não requerem muita resistência. Devido à falta de densidade do alumínio, a produção de energia para usinagem é bastante baixa em comparação com a usinagem de outros materiais. Se a sua máquina tiver restrições de peso, o uso de peças de alumínio pode ser benéfico devido à sua baixa densidade e peso leve. O alumínio também possui excelente resistência à corrosão e é fácil de trabalhar com máquinas pesadas devido à sua condutividade térmica e elétrica. Devido ao seu peso leve e disponibilidade geral, o alumínio é bastante barato em comparação com outros metais.
Além de ter grande resistência e ser resistente à corrosão, o latão é frequentemente usado em máquinas pesadas que são visíveis para outras pessoas devido à sua aparência e cor favoráveis. O latão também é muito resistente à ferrugem, o que o torna um material favorável para máquinas que operarão perto de água ou em atmosferas de alta umidade. O latão é conhecido por ser extremamente maleável, por isso pode ser facilmente transformado em qualquer peça que você precise. Embora normalmente seja mais caro do que outros materiais, pode ser mais fácil de trabalhar dependendo da peça necessária para o seu produto de usinagem pesada.
Um dos metais mais utilizados para fins de usinagem atualmente é o aço inoxidável. Embora seja muito popular, pode ser difícil de usinar devido à sua intensa resistência e dureza. Porém, por sua dureza, é um ótimo material para máquinas pesadas que serão utilizadas em ambientes externos, pois também possui baixa propriedade corrosiva. O aço inoxidável também possui alta resistência ao calor, permitindo manter a resistência em altas temperaturas.
Resistência à abrasão
Esta propriedade é encontrada em aços que foram projetados para uso em aplicações onde há muito desgaste. Os aços estruturais sofrem muita abrasão durante sua vida útil, por isso é vital escolher um aço que possa suportar esse tipo de desgaste.
Resistência ao impacto
As estruturas de aço sofrem muitos impactos durante sua vida útil. Isto é especialmente verdadeiro para pontes e edifícios constantemente bombardeados por ventos fortes e chuvas fortes. Escolher um aço que resista a esses tipos de impactos é essencial.
Dureza
A dureza é uma medida da resistência de um aço à deformação. Quanto mais duro for o aço, mais resistente ele será às mudanças de forma. Isto é importante para aplicações onde o aço estará sujeito a muitas tensões, como em pontes e edifícios.
Ductilidade
É necessário que o aço de alta resistência tenha ductilidade moderada para poder suportar as tensões da construção e ainda manter sua forma. A alta ductilidade pode fazer com que o aço se torne quebradiço, por isso é importante encontrar um equilíbrio entre dureza e ductilidade.
A fundição em areia normalmente depende de materiais à base de sílica, como areia sintética ou ligada naturalmente. A areia de fundição geralmente consiste em grãos esféricos finamente moídos que podem ser firmemente compactados em uma superfície de moldagem lisa. A peça fundida é projetada para reduzir o potencial de rasgos, rachaduras ou outras falhas, permitindo um grau moderado de flexibilidade e encolhimento durante a fase de resfriamento do processo. A areia também pode ser reforçada com a adição de argila, o que ajuda as partículas a se unirem mais estreitamente. Produtos automotivos, como blocos de motores, são fabricados por fundição em areia. A fundição em areia envolve várias etapas, incluindo modelagem, moldagem, fusão e vazamento e limpeza. O padrão é a forma em torno da qual a areia é compactada, geralmente em duas partes, a capa e o arrasto. Depois que a areia estiver compactada o suficiente para replicar o padrão, a capa é removida e o padrão extraído. Em seguida, quaisquer inserções adicionais chamadas caixas centrais são instaladas e a capa é substituída. Depois que o metal foi vazado e solidificado, a peça fundida é removida, aparados os risers e comportas que foram usados no processo de vazamento e limpos de qualquer areia e incrustações aderidas.
A fundição de investimento, ou cera perdida, usa um padrão de cera descartável para cada peça fundida. A cera é injetada diretamente em um molde, removida e depois revestida com material refratário e um agente aglutinante, geralmente em vários estágios para formar uma casca espessa. Vários padrões são montados em sprues comuns. Depois que as cascas endurecem, os padrões são invertidos e aquecidos em fornos para retirada da cera. O metal fundido é então derramado nas conchas restantes, onde endurece na forma dos padrões de cera. A casca refratária é quebrada para revelar a peça fundida completa. A fundição de precisão é frequentemente usada para fabricar peças para as indústrias automotiva, de geração de energia e aeroespacial, como pás de turbinas. Algumas das vantagens e desvantagens centrais da fundição de precisão incluem:
A fundição em gesso é semelhante ao processo de fundição em areia, utilizando uma mistura de gesso, composto de reforço e água no lugar da areia. O padrão de gesso é normalmente revestido com um composto antiadesivo para evitar que grude no molde, e o gesso é capaz de preencher quaisquer lacunas ao redor do molde. Uma vez utilizado o gesso para fundir a peça, ele geralmente racha ou forma defeitos, sendo necessário substituí-lo por material novo.
A fundição sob pressão é um método de moldagem de materiais sob alta pressão e geralmente envolve metais e ligas não ferrosos, como zinco, estanho, cobre e alumínio. O molde reutilizável é revestido com um lubrificante para ajudar a regular a temperatura da matriz e auxiliar na ejeção do componente. O metal fundido é então injetado na matriz sob alta pressão, que permanece contínua até que a peça solidifique. Essa inserção pressurizada é rápida, evitando que qualquer segmento do material endureça antes de ser fundido.
A fundição centrífuga é usada para produzir peças cilíndricas longas, como tubos de ferro fundido, contando com as forças G desenvolvidas em um molde giratório. O metal fundido introduzido no molde é arremessado contra a superfície interna do molde, produzindo uma peça fundida que pode estar livre de vazios. Originalmente inventado como o processo de Lavaud usando moldes resfriados a água, o método é aplicado a peças simétricas, como tubos de solo e grandes canos de armas, e tem a vantagem de produzir peças usando um número mínimo de risers. Para peças assimétricas que não podem ser giradas em torno de seus próprios eixos, uma variante da fundição centrífuga, chamada fundição sob pressão, organiza várias peças em torno de um canal comum e gira os moldes em torno deste eixo. Uma ideia semelhante é aplicada à fundição de anéis de engrenagem muito grandes, etc. Dependendo do material a ser fundido, podem ser usados moldes de metal ou areia.
A fundição em molde permanente compartilha semelhanças com a fundição sob pressão e a fundição centrífuga, principalmente o uso de moldes reutilizáveis. Eles podem ser feitos de aço, grafite, etc. e geralmente são usados para fundir materiais como chumbo, zinco, ligas de alumínio e magnésio, certos bronzes e ferro fundido. É um processo de baixa pressão com vazamento geralmente feito manualmente usando vários moldes em uma mesa giratória. À medida que os moldes giram pelas diversas estações, eles são sucessivamente revestidos, fechados, preenchidos, abertos e esvaziados. Um desses métodos é conhecido como fundição em lama, onde o molde é preenchido, mas esvaziado antes que o metal endureça completamente. O metal fundido é despejado da peça fundida para produzir uma casca fundida oca.
Existe uma grande variedade de componentes mecânicos. Cada um é fabricado de acordo com especificações precisas e inclui molas, rolamentos, atuadores, braçadeiras, anéis elásticos, etc. Embora a maioria seja muito comum, para a maioria das aplicações, eles são projetados para caber em seu lugar em uma peça de equipamento.
O processo começa com o desenvolvimento de um design CAD. A partir desta renderização inicial, cada um dos componentes é definido, incluindo medidas, função e posicionamento. Ao decidir sobre um componente, é importante que ele atenda aos padrões do projeto geral. Eles estão disponíveis em vários formatos e tamanhos e podem precisar ser projetados desde um formato padrão até uma aplicação especializada.
O tamanho de um rolamento ou mola pode significar a diferença entre uma máquina funcionando corretamente e uma que precisa de reparos constantes. Engenheiros profissionais treinados são capazes de levar em conta as diferenças dos equipamentos e criar peças que garantam um funcionamento suave do dispositivo. Na fase de projeto, a quantidade de torque e tensão do componente mecânico é calculada para determinar os materiais para sua produção. Este cálculo essencial é baseado na relação entre força e saída. A era da informática aprimorou esse processo ao permitir que os projetistas testassem a tensão de uma peça em uma simulação computacional, o que leva à determinação dos materiais e à fabricação de cada um dos componentes críticos.
Os componentes mecânicos são feitos de diversos tipos de materiais, desde aço de alta qualidade até vários formatos de plástico. O material utilizado depende da função final do equipamento, da importância da peça e dos requisitos especificados. Na maioria dos casos, são necessários componentes que sejam capazes de suportar altos torques e tensões. Em alguns casos, eles estão prontamente disponíveis em uma forma final específica, como molas de dimensões específicas. Em outros casos, pode ser necessário fabricá-los. O que é fundamental é que a produção de componentes especiais seja substituível, reparável e económica.
Os tipos de materiais utilizados para fabricar componentes mecânicos dependem de vários fatores como uso, tipo de componente, resistência necessária e torque possível. No caso dos rolamentos de esferas, eles devem ser fabricados em aço cromado ou aço inoxidável para garantir que possam suportar desgaste e tensões. Os atuadores podem ser produzidos usando uma variedade de materiais, desde plástico de alta densidade e alumínio até termobimetais revestidos com um produto químico ou com superfície galvanizada.
O tipo de material de um componente mecânico é especificado pela forma como ele será utilizado no projeto geral de onde será instalado. Algum tipo de metal é a escolha preferida, pois garante a durabilidade do componente. Não existe uma regra definida em relação aos componentes mecânicos e deve ser analisada caso a caso.
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