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ESCOLA TÉCNICA EVERALDO PASSOS - ETEP ETEP FACULDADES Alexander Barbosa Amanda S. Castro Bruna Cristina Coelho de Melo Bruno E. Garrido Pamela Castro Moura Silva Paulo Henrique da Silva PROCESSO DE FABRICAÇÃO I – TAMBOREAMENTO São José dos Campos, 2012

Proc Fab - Tamboreamento

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ESCOLA TÉCNICA EVERALDO PASSOS - ETEP

ETEP FACULDADES

Alexander Barbosa

Amanda S. Castro

Bruna Cristina Coelho de Melo

Bruno E. Garrido

Pamela Castro Moura Silva

Paulo Henrique da Silva

PROCESSO DE FABRICAÇÃO I – TAMBOREAMENTO

São José dos Campos, 2012

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RESUMO

Tamboreamento é um método de esmerilhamento onde as peças são colocadas dentro

de um tambor fechado ou aberto que gira provocando a limpeza das peças pelo atrito com

material abrasivo contido no tambor. Para tambores abertos, o ângulo de inclinação pode ser

controlado, alterando a altura de queda das peças.

Entre os componentes abrasivos utilizados destacam-se a areia, o pó de esmeril, peças

de aço pequenas e médias, óxido de alumínio, e eventualmente granito e quartzo.

O processo pode ser feito a seco ou com agentes alcalinos ou ainda com ácido

sulfúrico diluído. Para a eficiência do processo é necessário um peso mínimo das peças e um

diâmetro adequado do tambor.

É indicado para peças com sujeiras muito aderidas, e aplica-se a qualquer metal ou

tipo de superfície, bastando adequar o processo a cada caso. Recomenda-se limpar peças de

tamanhos próximos numa mesma operação.

Palavras-chave: tamboreamento; usinagem; vibração; acabamento; rebarbas.

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SUMÁRIO

RESUMO����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

SUMÁRIO��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

1 INTRODUÇÃO���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

2 TAMBOREAMENTO�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

2.1� VANTAGENS DO TAMBOREAMENTO������������������������������������������������������������������������������������

2.2� DESVANTAGENS DO TAMBOREAMENTO�����������������������������������������������������������������������������

2.3� FATORES DE RELEVÂNCIA PARA O TAMBOREAMENTO DE PEÇAS�����������������������������

2.4� TIPOS DE FERRAMENTA DE TAMBOREAMENTO��������������������������������������������������������������

2.4.1 TAMBOR ROTATIVO����������������������������������������������������������������������������������������������������������������

2.4.2 MAQUINAS VIBRATORIAS���������������������������������������������������������������������������������������������������

CONCLUSÃO������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

BIBLIOGRAFIA���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

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1 INTRODUÇÃO

Neste trabalho iremos demonstrar o que é o processo de tamboreamento utilizados nas

indústrias hoje em dia, suas vantagens e desvantagens, a seleção de insumos (chips abrasivos,

porcelanas, inox, grãos vegetais, compostos), os tipos de maquinas utilizados neste processo e

o quanto o tamboreamento esta sendo se tornando uma boa ferramenta no processo de

acabamento de peças.

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2 TAMBOREAMENTO

Tamboreamento é um processo mecânico de usinagem no qual as peças são colocadas

no interior de um tambor rotativo, junto ou não de materiais especiais, para serem rebarbados

ou receberem um acabamento.

Imagem 1 : Tambor com as peças no seu interior.

O tamboreamento possui como principal finalidade o processamento de peças feitas

em metais ferrosos e não ferrosos, na remoção de rebarbas, ferrugem, nivelamento e

polimento de suas superfícies.

Após o processo de tamboreamento, além de não deformar o formato original ou

causar danos dimensionais, é obtido precisão de rugosidade, melhor aspecto visual e

uniformidade de acabamento.

O acabamento é obtido através do atrito promovido pela movimentação (quando em

tambor rotativo) ou movimentação e vibração (quando em máquinas vibratórias) das peças em

meio dos corpos abrasivos e compostos químicos.

O movimento e vibração quando controlados removem rebarbas e cantos vivos, alisam

superfícies de maneira uniforme, assim como garantem um aspecto visual mais bonito e

brilhante.

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2.1 VANTAGENS DO TAMBOREAMENTO �

Geralmente os processos de tamboreamento eliminam entre 50 e 75% dos trabalhos

manuais, conseguindo assim uma significante redução de custos de produção, além de

padronização de qualidade.

As funções dos chips são variadas e alcançam desde o corte de rebarbas e remoções de

asperezas das superfícies, até o polimento final. Conforme o processo de fabricação de cada

peça poderá haver ainda a necessidade em uma determinada etapa ser executada

manualmente.

Os processos não somente economizam mão de obra especializada, mas também espaço

reduz problemas de poluição eliminando poeira, vapores, efluentes nocivos e barulho

excessivo. Outra vantagem que não deve ser desprezada nas circunstâncias atuais é que o

tamboreamento necessita de pouca energia.

2.2 DESVANTAGENS DO TAMBOREAMENTO �

O tamboreamento, no entanto, é um tanto mais caro que o jateamento. Além disso,

devemos tomar alguns cuidados para não danificar os cantos vivos das peças e dentes das

engrenagens. Um tamboreamento feito em tambores rotativos ou vibratórios, utilizando-se

abrasivos sólidos em suspenso meio líquido, é um processo muito usado para arredondamento

dos cantos e retirar rebarbas, porém devem-se tomar cuidados. Um dos cuidados é a escolha

correta dos caipes ou pedras tanto no que se refere a tipo de material como no tamanho e

forma. Como normalmente neste processo o líquido utilizado a água e contêm abrasivos

(abrasivos são substâncias naturais ou sintéticas empregadas para desgastar, polir, fersan, ou

limpar outros materiais) a peça tende a oxidar-se rapidamente, pois o líquido penetra nos

poros no decorrer do processo. Para evitar este problema é importante secar a peça e proteger

em óleo. Deve-se evitar tempos longos no tamboreamento, já que acaba prejudicando as peças

mais frágeis e aumenta a probabilidade de batidas entre as peças.

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2.3 FATORES DE RELEVÂNCIA PARA O TAMBOREAMENTO DE PEÇAS�

1. Seleção de insumos (chips abrasivos, porcelanas, inox, grãos vegetais, compostos, etc.)

para obter o resultado esperado:

Os insumos são selecionados de acordo com fatores como materiais, formato, tamanhos e

resultado almejado para a superfície das peças. Compostos químicos (detergentes, pastas e

pós) devem ser usados para auxiliar e/ou acelerar o processo, garantindo o acabamento

desejado além de manter os insumos limpos e/ou com maior poder de corte.

2. Quantidade de carga x quantidade de peças:

O resultado da rebarbação, polimento, limpeza ou brilho é melhor obtido quando a carga

envolve as peças. Portanto, a quantidade indicada de carga x peças é de 1:1 até 10:1, sendo

que 2:1 indicado para processo de rebarbação pesado e 6:1 para processos de precisão.

3. Quantidade de abrasivos e peças no tanque / caçamba:

A quantidade ideal de peças mais os insumos dentro da caçamba devem atingir de 85% a

90% do volume total da mesma. A quantidade adequada desta mistura (peças + carga) deve

ser obtida tendo em vista um bom e livre movimento de todo volume interno do tamboreador.

4. Compostos químicos:

Os compostos para tamboreamento sejam eles líquidos, pós, ou pastas são soluções

compostas de elementos químicos que representam um papel muito importante em todos os

processos.

São utilizados para limpar, desengraxar, abrilhantar e polir além de reduzir o tempo de

processo e até mesmo reduzir o impacto entre as peças.

A quantidade destes compostos para cada processo depende do volume de água e

resultado almejado. Testes práticos devem ser realizados e as quantidades definidas.

5. Quantidade de água:

A quantidade adequada de água para ser adicionada fica ao redor de 3% do volume total

do tanque. Pouca água pode resultar em arranhões na superfície das peças e muita água pode

influenciar na qualidade do acabamento.

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A quantidade de água, deve ser cuidadosamente controlada, uma vez que o processo de

tamboreamento é conhecido por utilizar pouca água, energia e mão de obra.

6. Determinando o tempo de processo

O tempo de acabamento é determinado de acordo com a situação inicial das peças que

serão processadas.

O melhor tempo para o acabamento é geralmente estipulado por meios de testes práticos

assim como as melhores opções de insumos e regulagem do tamboreador.

Imagem 2: Máquina para tamborear peças toda feita em metal revestida com borracha por dentro motor

monofásico 1,5hp

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2.4 TIPOS DE FERRAMENTA DE TAMBOREAMENTO

2.4.1 TAMBOR ROTATIVO �

O processo de regeneração térmica via tambor rotativo foi aplicado no início

dosestudos através de uma planta industrial operante na fundição Éden, em São

Paulo, produzindo a amostra em questão.

Imagem 3: Tambor Rotativo TO1 - 150

O sistema possui capacidade de produção de 1 t/h e suas etapas operacionais são demonstradas

através do fluxograma da figura abaixo:

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Imagem 4: Etapas de processamento do sistema térmico de regeneração via tambor rotativo.

As etapas do processo aplicado compreendem as operações de destorroamento até

tamanho de grão menor que 1 mm seguido de armazenagem em silo com capacidade de

40toneladas. O silo alimenta o tambor rotativo que promove a calcinação dos grãos através de

queimador a gás contracorrente, operando à temperatura de 800 ºC. Após calcinação, os grãos

passam por uma peneira vibratória e por um tambor resfriador, produzindo areia a

temperaturas inferiores a 30 ºC, conforme informação fornecida pela fundição Éden. Salienta-se que

o processo de regeneração não possui sistema de exaustão em suas operações.

A Velocidade do Tambor ou, Respectivas Frequências e Amplitudes das Vibrações:

Trata-se da velocidade periférica. Um tambor de grande diâmetro deve girar mais lentamente

do que um de diâmetro menor para obter o mesmo resultado. Usualmente um tambor de 400

mm de diâmetro gira com 30 RPM, um de 600 mm de diâmetro com 20 RPM e um de 900

mm de diâmetro com 8-12 RPM. As máquinas vibratórias usualmente trabalham com

frequências entre 900 e 3.500 vibrações aproximadamente, sendo 1.200 ou 1.700 RPM as

frequências mais comuns. A amplitude depende do ajuste dos pesos excêntricos e

normalmente atinge até 6mm.

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2.4.2 MAQUINAS VIBRATORIAS

As maquinas vibratórias são utilizadas com grande sucesso nas operações de

Rebarbação, Decapagem, Polimento, Arredondamento, Decapagem, Brunimento, Moagem e

Homogeneização dos mais diferentes tipos de materiais, demonstrando ser um equipamento

eficiente e econômico dentro de sua faixa de aplicação.

Imagem 5: Tamboreador vibratório de75L com regulador variável e proteção acústica.

As maquinas Vibratórias operam com carga de corpos abrasivos ou corpos moedores,

que devido ao atrito com as peças processam as operações acima descritas nas peças metálicas

ou minerais introduzidos na caçamba.

O funcionamento se dá através da ação de um motovibrador, que produz vibrações elípticas

na caçamba do moinho, a qual as transmite ao conteúdo, forçando a carga a descrever um

movimento giratório ao redor do eixo longitudinal.

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Imagem 6: Motovibrador de acionamento da maquina vibratória

O alto número de impulsos vibratórios provoca uma trituração adicional superior a dos

moinhos rotativos convencionais, no caso de utilização em moagem, e, ciclos mais curtos de

tamboreamento caso se esteja trabalhando com rebarbação ou polimento de peças.

A carga do tamboreador pode ser feita durante o serviço, pela abertura superior. A

descarga do material moído sem os corpos moageiros se dá pela boca traseira que é equipada

com uma tela e tampa de fecho rápido. Os corpos moageiros são descarregados pela boca

dianteira. Em operação de rebarbação, a descarga das peças acabadas deve ser processada

manualmente.

Devido ao sistema vibratório usado, as maquinas vibratorias não precisam ser fixados

no lugar de instalação, sendo desnecessária a construção de bases ou fundações. As maquinas

vibratórias, estão disponíveis nos seguintes modelos: 10L, 30L, 75L, 150L, 300L, 600L.

Opcionalmente ser fornecidos:

� Tampa superior em aço carbono ou aço inoxidável.

� Revestimento interno em chapas de aço aparafusadas (RA/RF), ou em borracha resistente à

abrasão (BA/BF).

� Sistema de recirculação por bomba para líquidos e detergentes.

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CONCLUSÃO

O processo de tamboreamento está se tornando a cada dia mais conhecidos e evoluído.

Ótimos resultados estão sendo obtidos através destes processos, desfazendo assim antigos

mitos sobre a eficiência do acabamento em massa. Atualmente consegue-se visualizar

microscopicamente os vários resultados obtidos nos mais diversos tipos de material tratado

via processos de tamboreamento, e discutir-se também com quais tipos de insumos

poderemos atingir o acabamento desejado, tal a gama de opções oferecidas para cada tipo de

superfície a ser tratada.

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BIBLIOGRAFIA

http://www.lmp.ufsc.br/disciplinas/Stoterau/Aula-01-U-2007-1-introducao.pdf

http://www.vibrochips.com.br

Tecnologia Mecânica - Aços e Ferros fundidos (Autor: Vicente Chiaverini)

http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6312-decapagem-mecnica#02

http://www.mavi.com.br/produto.php?produto_id=22