Definições comuns para superfícies de desgaste em cerâmica: um guia de referência rápida

Superfícies de desgaste em cerâmica são utilizadas em aplicações de máquinas de papel e celulose e podem reduzir o consumo de energia e aumentar a vida útil das vestimentas (formação/prensagem). Os tópicos a seguir fornecem uma referência rápida de características e definições comuns para superfícies de desgaste em cerâmica:

Coeficiente de atrito: é o nível de atrito entre as superfícies de desgaste da cerâmica em relação ao contato com a vestimenta. Coeficientes de atrito mais altos significam mais desgaste da vestimenta em máquina e mais energia necessária para os motores de acionamento da máquina.

Valor de investimento/custo: o preço de uma cerâmica é apenas uma variável a ser considerada ao determinar a eficácia total do custo-benefício, pois existem tipos de materiais cerâmicos adequados a cada aplicação. Outros valores a serem avaliados no processo são: custos com a vida útil da superfície de desgaste em cerâmica, que pode variar com a especificação técnica do material cerâmico, custo com desgaste e/ou redução do tempo de vida da vestimenta, custos com retificas prematuras, custos operacionais para substituição das superfícies de desgaste devido à redução do tempo de vida.

Densidade: peso do material. Uma cerâmica especialmente densa, como por exemplo a zircônia, pode ser muito pesada e agressiva para determinadas aplicações. Sendo assim, a densidade de cada material deve ser avaliada para a correta aplicação.

 

Resistência à flexão: a capacidade do material de suportar/absorver cargas de torção e deflexão, sem causar danos à fixação dos segmentos cerâmicos. Essa variável é muito importante para aplicações como por exemplo forming board, em que vibrações e choques físicos podem ocorrer ao longo do processo. É muito importante a avaliação desta variável, principalmente em relação aos pontos críticos de instalação e movimentação dos elementos cerâmicos.

Resistência à fratura: capacidade do material suportar/absorver choques físicos, que podem gerar trincas e fraturas à superfície desgaste em cerâmica. Esta propriedade é importante para todas as posições da máquina e pode ter valor de referência diferente para cada tipo de material cerâmico.

Acabamento superficial: escala de rugosidade para a superfície de cerâmica. Uma superfície de cerâmica mais suave (menos rugosa) resulta em menor coeficiente de atrito e menor consumo energético por meio da redução do drag load (carga de acionamento). O material cerâmico em nitreto de silício oferece a melhor condição de acabamento superficial.

Condutividade térmica: a capacidade de um material de conduzir/dissipar calor, ao invés de absorvê–lo. Uma condutividade mais alta impedirá o acúmulo desnecessário de calor/energia térmica que pode danificar as vestimentas por meio do aquecimento e alto atrito. A zircônia, por exemplo, tem uma taxa muito baixa de condutividade, o que resulta em maior risco de desgaste à vestimenta.

Expansão térmica: o quanto material se expande sob calor. A correlação de coeficientes de expansão entre a cerâmica x Vigas/ T-Bar de suportação/fixação da cerâmica é criticamente importante. Taxas diferentes de expansão térmica podem causar trincas aos elementos de cerâmica.

Resistência ao choque térmico: quanto de resistência mudança súbita de temperatura uma cerâmica pode suportar sem trincar/quebrar. O nitreto de silício tem a maior resistência ao choque térmico.

Dureza Vickers: esta é uma escala de dureza e pode indicar expectativas de vida útil dos segmentos cerâmicos. A zircônia tem a menor dureza.