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Grade Magnética

O desgaste por atrito é praticamente impossível de ser evitado sendo que, mesmo os melhores lubrificantes aplicados nas superfícies extremamente polidas e endurecidas, vão apresentar, mesmo que mínimo, os efeitos do atrito. Mesmo a pele humana, que é sensível, é capaz de gerar desgaste em materiais mais duros, como por exemplo, o pegado da porta da geladeira. Esse desgaste ocorre devido ao que a engenharia chama de uso. Todos os equipamentos são projetados para suportar determinado número de ciclos, ou para ter determinada vida útil.

Na indústria, os projetos possuem uma preocupação maior, pois a produção em escala industrial exige que os equipamentos possuam a capacidade de suportar um numero de ciclos extremamente maior que os equipamentos domésticos. E mesmo assim, o desgaste gerado pelo atrito ocorre e o material da superfície pode impregnar o produto que é fabricado na linha. Esta contaminação pode ser controlada através de filtros magnéticos, que dependendo do material produzido terá um projeto especifico.

No caso de pós, grãos e granulados, por exemplo, são aplicados em pontos estratégicos filtros do tipo grade magnética, configurados com ímãs de Neodímio, com elevada capacidade de remoção, não só de pequenas partículas de ferro, mas também objetos maiores, como parafusos, porcas e arruelas. A grade magnética pode ser construída com ímãs de neodímio com densidade de fluxo máxima na superfície de valores entre 1.500 Gauss a 13.500 Gauss, com fileira simples ou dupla, de acordo com o volume de produção e a necessidade de descontaminação.

A grade magnética oferece como vantagem a não dependência de energia elétrica e a baixa necessidade de manutenção, além da limpeza periódica do material acumulado nas barras. Dependendo da necessidade do processo, a grade pode ser construída com um sistema de limpeza automática, na forma de gaveta, com abas, moldura redonda e no modelo “P”. A composição do ímã pode variar, conforme a necessidade de densidade de fluxo máxima e temperatura de trabalho, sendo que para ímãs de Ferrite é de até 150°C, Neodímio-Ferro-Boro de até 80°C e ímãs de AlNiCo com capacidade de suportar temperaturas de até 350°C.


Placa Magnética

Michael Faraday foi quem descobriu o magnetismo e os efeitos elétricos provocados por este fenômeno físico. Desde então este fenômeno é bastante estudado e explorado, sendo a indução magnética muito usada em vários setores da indústria: na produção de ferramentas industrias, equipamentos industriais, bens de consumo, eletrodomésticos, informática, aparelhos hospitalares, etc. Praticamente não existe uma fração de hora em que não estamos em contato com este fenômeno ou tarefa que não dependa dele direta ou indiretametne.

Na indústria, o magnetismo está presente praticamente em todos os setores fabris, sendo extremamente importante na transmissão de energia elétrica ou na geração de energia mecânica.  No setor de reciclagem, além dos motores elétricos que fazem o transporte de todo o material, o ímã atua como equipamento de separação de matérias ferrosos, que são atraídos pelo magnetismo, dos materiais não ferrosos, como no caso da placa magnética.

No setor da usinagem, a indução magnética é utilizada como solução eficiente para a fixação de peças ferrosas. Uma máquina operatriz configurada com sistema de fixação por placa magnética possui vantagens como maior produtividade, menor tempo de fixação da peça, não há desnivelamento e desajustes e, consequentemente, diminui os custos de produção. Comumente, a placa magnética é usada em retíficas, tornos, fresas, plainas e máquinas de eletroerosão.

O magnetismo da placa magnética, em ambos os casos de aplicação, pode ser gerado através de eletroímãs ou ímãs potentes como os de Neodímio, dependendo da aplicação e da necessidade da força magnética necessária para a execução da tarefa. Nas atividades de separação magnética os ímãs de Neodímio são excelentes opções, aliando baixo custo de operação e eficiência, sem consumo de energia elétrica. Na usinagem, uma avaliação do equipamento em que a placa será instalada e dos materiais que serão fixados nela devem ser analisados, pois nos casos de peças com superfície irregular, a placa eletromagnética é mais versátil e adequada.


Desferrizadores

Desferrizadores são equipamentos responsáveis por remover partículas de ferro, ou de outros materiais ferromagnéticos, de vários tamanhos, em meio sólido seco, aquoso ou líquido. Estes equipamentos por muito tempo foram construídos com eletroímãs, pois estes forneciam a única fonte de atração magnética com elevada capacidade ou potência magnética. Com os ímãs de neodímio ou ímãs de terras raras esta condição mudou, levando este segmento de equipamentos para um patamar independente da presença de rede de energia elétrica, facilitando o processo de remoção, separação ou descontaminação.

Para a indústria alimentícia, os desferrizadores tem importante papel no que tange descontaminação, pois pequenas partículas de metais se desprendem dos equipamentos devido ao atrito  ou desgaste inerente ao uso dos equipamentos e ficam impregnados no produto, seja ele sólido, liquido ou pastoso. Os modelos para a indústria de bebidas ou outros produtos alimentícios líquidos são fáceis de instalar, pois o desferrizador pode ser instalado estrategicamente numa tubulação através de conexões roscadas, por meio de flanges ou conexões sanitárias (tri-clamp).

Na usinagem de peças, os desferrizadores para liquido são excelentes equipamentos para remoção de cavacos do fluido refrigerante de corte, elevando a eficiência do sistema de filtragem do fluido, quando comparado com sistemas que trabalham apenas com peneiras. Neste caso além da remoção das partículas de cavaco, o filtro magnético atua aumentando a vida do sistema de bombeamento de fluido.

No segmento sucroalcooleiro, além da descontaminação, os desferrizadores atuam como equipamento de segurança para o restante da linha de produção. É muito comum, junto com a cana picada, haver pedaços de sucata que se adentrarem no processo podendo danificar os martelos do desfibrador, as facas do picador e, se ainda assim continuarem na linha de produção, podendo causar danos na extração.

Os desferrizadores são excelentes equipamentos de seleção ou separação no setor de minérios. Há casos que o ferro é o objetivo da extração ou objeto de descarte da separação e os separadores com ímãs permanentes são extremamente duráveis, não precisam de processos de manutenção complexos, que no caso de desferrizadores com esteiras, o conjunto transportador é o que deve ser inspecionado.

Independentemente do segmento e do modelo do desferrizador um fator que deve ser observado constantemente é a temperatura que o ímã do sistema é exposto. Submeter ímãs permanentes ou de terras raras a temperaturas acima das quais eles são designados pode remover a propriedade magnética deles. Por isso a temperatura do produto a ser filtrado ou que entrará em contato com o ímã do desferrizador deve ser observada antes da aquisição do equipamento. Nas atividades de manutenção como, por exemplo, casos que necessitam de processo de soldagem, o manutentor deve remover o ímã do sistema para executar o trabalho.

 

 

 

 


Rolo magnético

O magnetismo é o fenômeno de atração ou repulsão que ocorre entre materiais ferromagnéticos, (elementos fortemente atraídos por ímãs), paramagnéticos (elementos fracamente atraídos por ímã). Os ímãs podem ser naturais, chamados de pedras-ímãs ou artificiais, fabricados a partir da composição de elementos com propriedades magnéticas, atendendo demandas específicas. Dentre as demandas que os ímãs atendem pode-se citar a de proteção de equipamentos, filtragem e o processo de separação magnética.
A separação magnética é um processo que está ligado a susceptibilidade magnética dos materiais processados e os avanços obtidos na ciência dos materiais e nos processos de fabricação de equipamentos de separação magnética, resultaram em equipamentos com elevada capacidade magnética, sem fazer uso de eletroímãs para gerar o magnetísmo. Estes avanços permitiram um uso amplificado não somente voltado para a separação no segmento da mineração, mas basicamente na maioria dos segmentos industriais, tendo como principal elemento atuante os ímãs permanentes de terras raras. O equipamento que vai executar a separação através do magnetismo tem sua construção baseada na classificação da separação magnética, que pode ser quanto ao meio carregador (seco ou úmido), baseado nas necessidades do sistema, na forma de geração de campo e na magnitude e gradiente do campo. Desta forma, um equipamento que além de oferecer flexibilidade de projeto e eficiência é o rolo magnético.
O rolo magnético pode ser usado na separação em sistemas de baixa intensidade a seco ou a úmido, sistemas com alta intensidade a seco e sistemas de alto gradiente para separação a seco. O rolo magnético com baixa intensidade magnética (Polia magnética) é utilizado na separação de contaminantes ferrosos de grande porte (sucata). O rolo de alta intensidade, com intensidade de campo magnético médio alta é indicado para a polpa (minério mais água) para separação de minérios fracamente magnéticos (monazita, ilmenita, wolframitacromta, etc.). Ou seja, os rolos magnéticos são equipamentos versáteis, que permitem os mais variados tipos de configuração de projeto, de forma a gerar mínimas alterações em processos de produção já existentes, ou podem ser construídos de forma a oferecer maior qualidade de separação, remoção ou recuperação para novas instalações.


Levantador Magnético

A movimentação de chapas metálicas está dentro da classe de movimentação de materiais que mais oferecem riscos de acidentes e por isso esta classe de trabalho está normalizada, conforme a NR11. Dentre as várias recomendações, é necessário examinar todos os possíveis riscos que a atividade apresenta, pesquisar os meios e quais equipamentos e acessórios necessários para que o risco de acidente seja o menor possível. Talhas e gruas são bons equipamentos para fazer a movimentação de chapas, mas o que pode gerar alguma dúvida é a forma como a chapa será fixada nos cabos do movimentador.

A fixação destas chapas no movimentador pode ser através de ganchos, pinças (ou tenazes), levantadores magnéticos com eletroímã ou levantador magnético de ímãs permanentes. Os ganchos são eficientes para chapas grossas, mas no caso de chapas finas não são indicados pois elas podem fletir e se soltar. As pinças também são bons fixadores, mas apresentam inconvenientes na hora de soltar a chapa. Já o levantador magnético é um equipamento mais versátil desde que o operador se atente à espessura da chapa e à capacidade do ímã ou eletroímã.

O levantador magnético é um equipamento seguro, pois é projetado com coeficiente de segurança 3,0 e para cada tipo de chapa metálica deve ser usado um levantador magnético apropriado. Para chapas finas com largura e comprimento pequenos o modelo LCF é indicado, para cargas de 150 kg até 500 kg. Para chapas com dimensões e peso maiores pode-se trabalhar com uma associação de levantadores magnéticos, garantindo a segurança e eficiência da atividade. No caso de necessidade com variação de tamanhos, espessuras e pesos o Sistema de levantamento de chapas é mais indicado. Este modelo possui coeficiente de segurança 4,0 e trabalha com sistema eletro-permanente, tecnologia que utiliza ímãs permanentes para segurar as chapas e na hora de soltar trabalha com sistema de pulso elétrico. Desta forma, mesmo se faltar energia, o levantador magnético não solta a chapa metálica.

O modelo LTR, possui coeficiente de segurança 3,0 e se trata de um levantador magnético para transporte de chapas, barras, tubos, estampos e outras peças ferrosas, com capacidade de 150kg a 2000 kgf. O acionamento é feito por alavanca que altera a geometria interna do circuito magnético, fixando ou soltando a peça. Pode ser usado para substituir patolas, grampos, guinchos e correntes. Os levantadores magnéticos são amplamente usados em operações de oxi-corte, caldeirarias, depósitos de aço e ferro, carga e descarga de caminhões, linhas de montagem e indústria em geral.


Filtro magnético

O processo de fabricação de materiais fluidos ou alimentos envolve uma série de equipamentos e acessórios fabricados em metal, que com os atritos inerentes ao processo, isto é, atrito das partes entre si ou do próprio fluido com os equipamentos, acabam por remover minúsculas partículas ferrosas que contaminam o fluido. Esta contaminação pode tornar um alimento inapropriado para o consumo ou acelerar o processo de desgaste dos equipamentos e acessórios da linha de processamento do alimento/bebida. Se for um óleo lubrificante de uma caixa de transmissão, por exemplo, esta partícula metálica pode acelerar o processo de desgaste do sistema e no caso de um sistema de refrigeração (geladeiras industriais), por exemplo, esta partícula danifica tubulações, válvulas e compressores.

Usar filtros tipo mídia de papel, tecido ou outro material retentor, é bastante eficiente no que diz respeito a retenção do material particulado. Mas no que tange a vazão, estes elementos filtrantes podem diminuir vazão, reduzir pressão ou encarecer sistemas de bombeamento, gerando a necessidade de motores e bombas mais potentes, além da substituição da mídia de tempos em tempos. Por isso, quando a necessidade é a descontaminação de partículas magnéticas, usar filtros magnéticos, principalmente constituídos dos potentes ímãs de neodímio ou terras raras, reduz custos e causa pouca interferência no sistema. A redução de custo é visível por não consumir energia elétrica e não ser um elemento filtrante descartável (visto que quando o cartucho está sujo, basta apenas remover o material agregado).

A pouca interferência no sistema se dá pelo formato do cartucho magnético e da forma como ele retém as partículas magnéticas. O filtro magnético para líquidos geralmente é uma camisa com flanges para conexão à linha, e conforme as características do filtrado, o cartucho pode ser um cilindro magnético, um conjunto de cilindros magnéticos ou um conjunto de discos dotados de aletas magnéticas. Por uma simples logica, um único cilindro magnético é ideal para fluidos de elevada viscosidade (alimentos) e o ímã em disco aletado para líquidos de baixa viscosidade. Em sistemas de processamento de envase de GLP o filtro magnético utilizado é o modelo com uma barra magnética. Vale ressaltar que conforme o volume de agregado aumenta, a vazão diminui, por isso a limpeza periódica é de extrema importância.

Além da descontaminação, estes filtros trabalham como excelentes sistemas de proteção, removendo partículas que aceleram o processo de desgaste de máquinas e acessórios, reduz paradas não programadas por reparos causados por danos em rotores de bombas ou em válvulas, reduzem consumo de fluido de corte, garantem a qualidade superficial de esmaltes e melhoram a qualidade de cerâmicas, visto que partículas metálicas podem ocasionar pigmentações indesejadas ou irregularidades na superfície.


Placa Magnetica – Metodos de fixação

A fixação de peças para atividades de usinagem segue uma série de requisitos importantes para manter a correta orientação, imobilização e sustentação da peça a ser trabalhada, de forma que a execução do processo de fabricação seja segura, com qualidade e com a maior economia possível. O método de fixação selecionado não deve deformar a peça elasticamente e plasticamente, criando marcações ou alterações na geometria e dimensão da peça. No contexto da usinagem, o planejamento da fixação faz parte de um processo maior, que é o planejamento do processo, identificando todas as etapas, métodos, materiais e ferramentas. Selecionar um método de fixação não significa que ele será usado para sempre, pois poderá ser trocado de acordo com as alterações de projetos, materiais e métodos.

Existem várias alternativas para fixação dentro das categorias fixação mecânica e fixação por placa magnética. A fixação mecânica pode ser através de placas, pinças ou placas de vácuo. A fixação magnética se dá por placa magnética redonda ou placa magnética retangular e o magnetismo é resultante do uso de potentes ímãs permanentes (Neodímio ou Terras Raras). Na fixação mecânica, a fixação por pinças é relativamente mais barata e mais versátil que a fixação por castanhas.

Na placa de castanhas, as castanhas podem ser internas ou externas, moles ou duras (temperadas), podem ter castanhas integrais ou intercambiáveis, entre outras características, com a vantagem das castanhas (três ou quatro, por exemplo), fecharem simultaneamente. As placas de três castanhas produzem batimentos menores, quando segura um objeto perfeitamente redondo. Na usinagem pesada o batimento piora devido ao aperto excessivo, por conta de colisões e também pelo desgaste normal da rosca espiral e do cone de montagem no fuso. As placas de vácuo são excelentes para peças com superfícies planas e lisas. Caso a peça apresente rugosidade ou não seja plana, a fixação por vácuo acaba se tornando inviável.

A placa magnética oferece vantagens como a de não consumir energia elétrica, não precisar de manutenção, não gerar calor e, consequentemente, não sofrer variação de tamanho. Sua vida útil é praticamente eterna. Pode ser usada de infinitas maneiras, por exemplo, até na retificação de peças não magnéticas como alumínio ou bronze, desde que a peça seja presa com calços ferromagnéticos retificados, de forma a conter a peça por inteiro. Para a fixação de materiais ferrosos, é o meio mais rápido e eficiente de fixar as peças, indo de encontro com a economia e maximizando a produção no período de trabalho.

 


Magnetos industriais

Magnetos industriais são parte do dia a dia de nossas vidas através de inúmeras aplicações. Entretanto, quando pensamos em ímãs, a primeira imagem que visualizamos são as dos ímãs de geladeiras, mas eles estão próximos a nós em muitas outras formas. Alguns magnetos são formados naturalmente, outros são feitos industrialmente e podem ser classificados como permanentes ou temporários.

Os primeiros magnetos eram pedaços de magnetita, encontrados ao acaso. Os navegadores chineses usavam pequenos pedaços de ferro e magnetita como bússolas, há mais de 1.000 anos atrás. No inicio dos anos 1600 começaram a aparecer estudos modernos sobre magnetismo com o trabalho de William Gilbert, quando ele determinou que a Terra possuía magnetismo e este magnetismo poderia ser alterado através de processos externos.

Desde então os magnetos ganharam cada vez mais espaço no que diz respeito a utilidades domésticas e industriais. Eles possuem os mais variados tamanhos, desde pequeninos ímãs usados em eletrônicos como, por exemplo, os autofalantes dos smartphones até gigantescos ímãs usados em aceleradores de partículas. A força magnética também varia bastante, sendo que o magneto usado na porta dos refrigeradores possui 1/10 de Tesla (Tesla é a unidade de indução magnética), e o magneto usado em 2001 pelo U.S. Department of Energy’s Berkeley Lab, possuía 14,7 Tesla e era usado desviar rotas de partículas atômicas de alta velocidade.

Nos processos de fabricação mais variados, os magnetos industriais desempenham papéis extremamente importantes, trabalhando como sistema de proteção em processos de moagem, na forma de extratores magnéticos, fabricados com ímãs permanentes, com circuitos eletromagnéticos ou filtros magnéticos fabricados com ímãs permanentes para a produção de bebidas ou no beneficiamento de grãos. Para a eletrônica os ímãs permanentes de Neodímio foram um dos componentes que permitiram a redução de tamanho de muitos equipamentos eletrônicos, como por exemplo os autofalantes em geral, os computadores pessoais ou Ultrabooks e os finíssimos televisores de LED.


Ima de neodimio – Metais de terras

Metais de terras-raras são os 17 elementos que atualmente estão revolucionando o mercado de equipamentos industriais e eletroeletrônicos. Cério, gadolínio, lutécio, promé­cio, érbio, sa­mário,­ térbio, dis­prósio, hólmio, túlio, itérbio, lantânio, neodímio, praseodímio, európio, escândio e ítrio, são todos os elementos classificados como terras-raras. O primeiro elemento terras raras, o itérbio, foi descoberto em 1787 em Estocolmo (Suécia) e o último foi o promécio em 1974, identificado nos produtos resultantes da fissão do urânio, em bombas atômicas.

Atualmente a China detém as maiores reservas de terras raras do mundo e o Brasil, com 22 milhões de toneladas está em segundo lugar. Estes elementos hoje são extremamente estratégicos pois com eles pode se criar alternativas de geração de energia limpa e produzir motores automotivos elétricos tão ou mais eficientes que os motores a combustão. Quem mais investe neste segmento de produção de energia limpa e motores elétricos é a empresa privada Tesla.

Mas o uso dos metais de terras raras não se restringe a apenas motores elétricos e geradores, no formato de ímã de neodímio. Encontramos estes elementos nos catalisadores (automotivos, refino de petróleo, controle de poluição do ar e filtragem de água), imãs permanentes em sistemas de som ou de geração de imagens médicas, monitores e televisões LCD, telas de celulares, lâmpadas fluorescentes, LED e lâmpadas de vapor de mercúrio. Os ímãs de neodímio estão nos equipamentos de ressonância magnética, imagens de raio X, lasers cirúrgicos e tomografia computadorizada.

Na indústria eles são levantadores magnéticos para chapas e outros objetos metálicos, extratores de sucata, separadores, filtros magnéticos para sólidos e líquidos, barras de engate para reboques em que o ímã de neodímio é colocado em cada haste facilitando encontrar a posição correta de cada uma, pinças magnéticas, adesivos magnéticos, etc. Com ímãs de neodímio, todos estes equipamentos se tornam extremamente econômicos, pois não necessitam de energia elétrica para funcionar. A maioria dos equipamentos ainda dispensam atividades de manutenção, salvo os equipamentos como filtros ou separadores sem processo de autolimpeza, que necessitam ter as impurezas removidas frequentemente e os únicos cuidados que devem ser tomados é não aquecer acima da temperatura máxima suportada e evitar impactos, pois estes fatores podem remover o magnetismo deles.


Extrator de sucata na moagem

A moagem é um processo de redução do tamanho de determinadas matérias primas, de modo que o tamanho médio delas é reduzido pela aplicação de abrasão e forças de impacto e compressão. Desta forma a moagem oferece vantagens na interação com outros elementos pois há um aumento da relação superfície/volume, o que facilita processos posteriores como a extração, aquecimento, resfriamento, desidratação. A uniformidade gerada pelo processo de moagem auxilia na homogeneização de produtos em pó ou na solubilização.

Em todos os processos de moagem há um fator agravante: a presença de objetos mais duros que a matéria prima a ser moída, o que pode danificar o moinho ou o triturador. No caso da moagem de grãos, faz-se uma análise do tamanho do grão e projeta-se uma peneira seletora, que irá deixar passar somente o grão interessante para o processo. Na produção de farinha de trigo, os grãos passam pelo peneiramento e depois devem passar por um ímã extrator de sucata. A presença de contaminantes metálicos se deve pela mecanização do processo de colheita, que agrega aos grãos limalha de ferro, porcas, parafusos, braçadeiras, além dos pregos de cerca e pedaços de arames para cercamento resultantes da troca de cultivo da área de produção agrícola.

No processo de fabricação de etanol também há a necessidade de usar extratores de sucata antes da cana de açúcar entrar na linha de moagem. Pelo mesmo motivo do processo de fabricação da farinha de trigo, junto com a cana são encontradas variedades de objetos metálicos que podem danificar os picadores e triturados. O volume de sucata é maior em áreas recém utilizadas para o cultivo de cana de açúcar, pois quem está desmanchando a estrutura antiga não imagina que um simples prego de cerca pode ser levado junto com a cana para a moagem e acaba não tendo a preocupação de coletar todos os abjetos metálicos que caem no solo.

A moagem também é um processo importante no que diz respeito a reciclagem de resíduos da construção civil. Ainda muito pouco difundida e utilizada devido a sensação de risco de baixo desempenho do material resultante da reciclagem, esta reduz a necessidade de áreas para aterros, reduz o consumo de energia tanto da produção de novos bens como no transporte para o aterro e sua manipulação, gera empregos, entre outras vantagens. Na reciclagem dos entulhos da construção o extrator de sucata também é um equipamento de segurança e preservação das maquinas que moem as cerâmicas, tijolos e concreto. Pois junto com estes materiais existem os vergalhões, pregos e arames, que em contato com os elementos do triturador ou do moinho podem danificar gravemente o equipamento.