Os pinos são componentes essenciais de resistência ao desgaste em rolos de retificação de alta pressão (HPGR), normalmente feitos de ligas de alta dureza (por exemplo, ferro fundido com alto teor de cromo, carboneto de tungstênio) para aumentar a eficiência da britagem e proteger as superfícies dos rolos. Seu processo de fabricação envolve a seleção do material (com verificação da composição química), conformação (fundição para ligas com alto teor de cromo ou metalurgia do pó para carboneto de tungstênio), tratamento térmico (têmpera/revenimento ou recozimento para alívio de tensões) e tratamento de superfície (revestimentos anticorrosivos, polimento).
Introdução detalhada aos pinos em rolos de moagem de alta pressão (HPGR)
Os pinos são componentes essenciais resistentes ao desgaste, montados na superfície dos rolos HPGR, projetados para aumentar a eficiência de britagem de materiais e proteger a superfície do rolo contra abrasão excessiva. Normalmente feitos de ligas de alta dureza (como ferro fundido com alto teor de cromo, carboneto de tungstênio ou materiais compósitos), essas projeções cilíndricas ou cônicas criam uma superfície robusta que agarra e brita materiais a granel (por exemplo, minérios, minerais ou agregados) à medida que os rolos giram sob alta pressão. Sua disposição — frequentemente em padrões escalonados — garante penetração uniforme do material e reduz o deslizamento, influenciando diretamente a produtividade e o desempenho de redução do tamanho de partículas do HPGR.
Processo de fabricação de pinos HPGR
Seleção e preparação de materiais
Escolha matérias-primas com base nos requisitos da aplicação: ferro fundido com alto teor de cromo (para abrasão moderada) ou compostos de carboneto de tungstênio (para extrema resistência ao desgaste).
Verifique a composição química do material por meio de espectroscopia para garantir que a dureza (por exemplo, ≥60 HRC para ligas com alto teor de cromo) e a resistência à tração atendam aos padrões.
Pré-processar materiais (por exemplo, fundir ligas em fornos de indução a 1500–1600°C para obter homogeneidade).
Formando
Elenco: Para pinos com alto teor de cromo, utilize fundição em areia ou fundição de precisão para moldar a forma básica. Os moldes são projetados com dimensões precisas para corresponder ao comprimento do pino (normalmente 50–150 mm) e ao diâmetro (10–30 mm).
Metalurgia do pó (para pinos de carboneto de tungstênio): Misture o pó de carboneto de tungstênio com um ligante (por exemplo, cobalto), compacte em matrizes sob alta pressão (100–300 MPa) e sinterize a 1300–1500 °C em um forno a vácuo para obter a densificação.
Usinagem: Use tornos CNC ou retificadoras para refinar dimensões, garantindo comprimento, diâmetro e afiação da ponta consistentes (para pinos cônicos).
Tratamento térmico
Para pinos de ferro fundido com alto teor de cromo: tempere a 900–1000 °C, seguido de revenimento a 200–300 °C para aumentar a dureza e a tenacidade, reduzindo a fragilidade.
Para pinos de carboneto de tungstênio: o tratamento térmico pós-sinterização é mínimo, pois a sinterização já atinge a dureza desejada; em vez disso, realize o recozimento de alívio de tensão para eliminar tensões residuais.
Tratamento de superfície
Aplique revestimentos anticorrosivos (por exemplo, niquelagem) em pinos usados em ambientes úmidos ou químicos.
Polir as superfícies de contato para garantir uma integração suave com a superfície do rolo.
Processo de Inspeção de Qualidade
Inspeção dimensional
Use paquímetros, micrômetros e máquinas de medição por coordenadas (CMM) para verificar o comprimento, o diâmetro e a geometria da ponta, garantindo a conformidade com as tolerâncias do projeto (normalmente ±0,05 mm).
Verifique a rugosidade da superfície por meio de perfilômetros, exigindo Ra ≤ 1,6 μm para evitar acúmulo de material.
Teste de propriedade do material
Realize testes de dureza usando um testador de dureza Rockwell (escala HRC) para confirmar se a dureza atende às especificações (por exemplo, 60–65 HRC para pinos de carboneto de tungstênio).
Realize testes de tração e impacto em pinos de amostra para avaliar a resistência mecânica e a resistência à fratura.
Análise Microestrutural
Use microscópios ópticos ou microscópios eletrônicos de varredura (MEV) para inspecionar estruturas internas, garantindo distribuição uniforme de grãos e ausência de rachaduras, porosidade ou inclusões.
Teste de adesão (para pinos montados)
Para pinos soldados ou colados a rolos, realize testes de cisalhamento para verificar a resistência da colagem (mínimo 50 MPa) e verifique se há delaminação.
Teste de resistência ao desgaste
Realize testes de desgaste acelerado usando materiais abrasivos (por exemplo, areia de quartzo) para simular condições reais, medindo a perda de peso ao longo de 100 horas de operação. As taxas de desgaste aceitáveis são ≤ 0,1 g/h.
Inspeção Visual Final
Inspecione se há defeitos na superfície (arranhões, amassados ou revestimentos irregulares) e garanta cor e acabamento consistentes em todos os pinos de um lote.
Ao aderir a esses processos de fabricação e inspeção, os pinos HPGR podem manter o desempenho ideal, estendendo a vida útil dos rolos de moagem de alta pressão em ambientes industriais exigentes