Placas de alternância para britador de mandíbula

Introdução detalhada à placa de alavanca (placa de empuxo) de britadores de mandíbula

I. Composição e Estrutura da Placa de Alternância

1. Corpo: O corpo principal é uma placa plana, com superfícies arqueadas ou planas em ambas as extremidades — chamadas de extremidades de suporte — que se encaixam nos assentos da placa de alternância na mandíbula móvel e na estrutura. O raio de curvatura dessas extremidades de suporte deve corresponder precisamente aos assentos para garantir uma distribuição uniforme da força.
2. Costelas de reforço: Nervuras de reforço longitudinais são moldadas em ambos os lados do corpo em algumas grandes placas de articulação para aumentar a rigidez geral, evitando fratura prematura devido ao estresse de flexão excessivo durante a operação.
3. Sulcos de enfraquecimento/sulcos de concentração de tensão: Ranhuras projetadas no meio ou em posições específicas da placa de articulação para reduzir a resistência local, garantindo fratura controlada (geralmente no meio) durante sobrecarga, o que facilita a substituição e evita danos a outros componentes por fragmentos da fratura.
4. Furos de conexão (para placas de alternância combinadas):As partes superior e inferior das placas de alternância combinadas são conectadas por parafusos, com furos de posicionamento usinados nas juntas para garantir coaxialidade e perpendicularidade durante a montagem.

II. Processo de Fundição da Placa de Alternância

1. Preparação do molde

• A fundição em areia (areia verde ou areia de resina) é adotada. Moldes de madeira ou metal são feitos com base em desenhos de placas de articulação, replicando com precisão o corpo, as nervuras de reforço e as ranhuras de enfraquecimento, com uma margem de usinagem de 2 a 3 mm (o ferro fundido cinzento tem uma taxa de retração de ~0,8 a 1%).

• A superfície da cavidade do molde de areia deve ser lisa para evitar furos de areia na peça fundida. Canais de ventilação são adicionados na superfície de separação para evitar o aprisionamento de gás e a porosidade durante o vazamento.

2. Derretendo e Derramando

• Fusão de ferro fundido cinzento: ferro-gusa, sucata de aço e sucata de retorno são proporcionados e fundidos em um forno de cúpula ou de média frequência a 1380–1420 °C. A composição química é controlada (C: 3,0–3,4%, Si: 1,8–2,2%, Mn: 0,5–0,8%, S ≤ 0,12%, P ≤ 0,2%) para equilibrar resistência e fragilidade (o excesso de Si reduz a fragilidade, potencialmente prevenindo fraturas em caso de sobrecarga).

• O ferro fundido maleável é primeiro fundido como ferro branco (com equivalente de carbono reduzido para evitar a formação de grafite), seguido de recozimento para obter uma estrutura dúctil.

• Um sistema de vazamento aberto é utilizado para garantir o fluxo suave do metal fundido para dentro da cavidade, evitando o arraste de escória. Para placas basculantes com nervuras de reforço, a taxa de vazamento é controlada em 5 a 8 kg/s para evitar fechamentos a frio nas nervuras.

3. Shakeout e Limpeza

• A peça fundida é desmoldada após o resfriamento a menos de 300 °C. Os montantes e os pontos de injeção são removidos (pequenas placas de alternância por batidas, as grandes por corte a maçarico) e as marcas dos pontos de injeção são retificadas até ficarem lisas.

• A areia e as rebarbas da superfície são limpas, com áreas-chave (extremidades de suporte, ranhuras de enfraquecimento) inspecionadas para garantir que não haja defeitos óbvios.

4. Tratamento térmico

• Placas de alternância de ferro fundido cinzento: O recozimento para alívio de tensões é realizado (aquecido a 500–550 °C, mantido por 2–3 horas e, em seguida, resfriado no forno a 200 °C) para eliminar a tensão de fundição e evitar a deformação durante a usinagem ou operação.

• Placas de alternância de ferro fundido maleável: O recozimento de grafitização é conduzido (aquecido a 900–950 °C, mantido por 3–5 horas e então resfriado lentamente a 700 °C antes do resfriamento ao ar) para decompor a cementita em grafite nodular, alcançando a tenacidade necessária (resistência à tração ≥350 MPa, alongamento ≥10%).

III. Processo de fabricação da placa de alternância

1. Usinagem de desbaste

• Usando o círculo externo das extremidades de suporte e as superfícies laterais como referências, uma fresadora ou plaina é usada para usinar os planos superior e inferior (superfícies de conexão de placas de alternância combinadas), deixando uma margem de acabamento de 1–2 mm para garantir um erro de planicidade ≤0,5 mm/m.

• As superfícies do arco das extremidades de suporte são torneadas ou fresadas grosseiramente para garantir um desvio do raio de curvatura ≤0,5 mm, estabelecendo a base para o acabamento subsequente.

2. Acabamento

• Usinagem de precisão das extremidades de suporte: Uma fresadora vertical ou mandriladora é usada para usinar o arco ou superfícies planas das extremidades de suporte, garantindo uma folga de encaixe com os assentos da placa de alternância ≤0,1 mm (folga excessiva causa ruído e desgaste durante a operação), com rugosidade da superfície Ra ≤6,3 μm.

• Usinagem de ranhura de enfraquecimento: Uma fresa de topo é usada para usinar a ranhura de enfraquecimento central, com tolerância de largura e profundidade de ± 0,3 mm. O raio do filete na base da ranhura deve atender aos requisitos de estampagem (para evitar fratura prematura devido a filetes excessivamente pequenos).

• Usinagem de furos de conexão (para placas de alternância combinadas): Os furos dos parafusos para conectar as placas de alternância superior e inferior são perfurados em uma furadeira, com tolerância de posição do furo de ±0,2 mm, rugosidade da parede do furo Ra ≤12,5 μm e roscas (precisão de rosca 6H) rosqueadas com um macho.

3. Tratamento de superfície

• Rebarbas de usinagem são removidas. As superfícies de contato das extremidades de apoio são fosfatadas (para aumentar a resistência ao desgaste) e as superfícies não correspondentes são pintadas para prevenção de ferrugem (espessura da película de tinta de 40 a 60 μm), garantindo que não haja falhas no revestimento ou descamação.

IV. Processo de Controle de Qualidade da Placa de Alternância

1. Controle de Qualidade de Materiais

• Inspeção de matéria-prima: A análise espectral é realizada no ferro fundido para verificar a conformidade da composição química (por exemplo, teor de C de 3,0% a 3,4% para ferro fundido cinzento HT250). Ensaios de tração são realizados em amostras para garantir que a resistência à tração (ferro fundido cinzento ≥ 250 MPa) e a dureza (170 a 240 HBW) atendam aos padrões.

• Inspeção metalográfica: O ferro fundido cinzento deve apresentar grafite tipo A (escamado) sem carbonetos reticulados. O ferro fundido maleável é verificado quanto à presença de grafite nodular, evitando-se estruturas de ferro branco (que causam fragilidade excessiva).

2. Controle de Qualidade de Fundição

• Inspeção visual de defeitos: é realizada uma inspeção visual completa para excluir rachaduras, cavidades de retração ou poros passantes. O teste de partículas magnéticas (MT) é realizado em áreas-chave (extremidades de suporte, ranhuras de enfraquecimento) para garantir a ausência de rachaduras na superfície.

• Inspeção de desvio dimensional: calibradores e gabaritos são usados para verificar desvios de comprimento e largura (≤±1 mm), e gabaritos de arco verificam o ajuste dos arcos de extremidade de suporte (folga ≤0,3 mm).

3. Controle de Precisão de Usinagem

• Inspeção de tolerância geométrica: um relógio comparador e uma régua são utilizados para verificar a planura e a perpendicularidade (erro ≤ 0,1 mm/100 mm). Uma máquina de medição por coordenadas verifica a precisão da posição dos furos de conexão (desvio ≤ 0,2 mm).

• Verificação da resistência da ranhura de enfraquecimento: amostras de placas de alternância acabadas passam por testes de pressão, com 1,5 vez a carga de trabalho nominal aplicada para observar se a fratura ocorre na posição predefinida (ranhura de enfraquecimento) com uma superfície de fratura plana e sem fragmentos respingados.

4. Inspeção final antes da montagem

• Teste de encaixe com assentos de placa de articulação: A placa de articulação é instalada nos assentos de placa de articulação da mandíbula móvel e da estrutura, com um calibrador de folga usado para verificar a folga de encaixe, garantindo que não haja travamento ou folga. A mandíbula móvel deve girar com flexibilidade quando operada manualmente.

• Inspeção de rótulos: Os produtos acabados devem ser identificados com modelo, material e data de produção para rastreabilidade. Produtos não qualificados são marcados individualmente e isolados para evitar mistura com os qualificados.