O impacto do desgaste nos equipamentos industriais

Desgastes de peças e componentes é um dos maiores motivos de falhas/quebras em máquinas e equipamentos, que comprometem a vida útil. 

Antes de entrar no mérito sobre como eles acontecem, temos que ter em mente que eles se dividem em dois grupos:

• Desgaste por tempo de uso;
• Desgaste forçado.

Portanto é muito importante que qualquer tipo de desgaste, uma vez identificado, precisa ser entendido o porquê ele aconteceu – foi resultante do tempo de uso ou forçado? Essa pré análise nos ajuda a identificar suas causas e as ações para evitar que isso aconteça novamente. 

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Definição de desgaste

Basicamente o mecanismo do desgaste é a perda progressiva de material devido ao movimento relativo entre duas superfícies que estão em contato. Além disso, é relacionado com interações entre as superfícies especificamente, a remoção e a deformação do material sobre uma superfície como resultado da ação mecânica da superfície oposta. 

Mas podemos ter o desgaste mecânico que não seja somente por contato entre duas superfícies mecânicas, mas por outros motivos. Como por exemplo: o desgaste provocado pelo contato entre algum material metálico com a água ou por uma reação química com o ar. No estudo sobre a engenharia de materiais temos as classificações do desgaste que são:

• Desgaste por fadiga (por contato ou térmica);
• Desgaste por fricção (atrito);
• Desgaste por erosão e cavitação (sólido x fluído);
• Desgaste por adesão (junção de peças sólidas);
• Desgaste por corrosão (reação química material com seu meio)
• Desgaste abrasivo (forçado por atrito entre partículas).

Baseado nessas classificações entendemos que o desgaste forçado ou por tempo de uso, podem acontecer em vários itens de um ativo. Mas, quais causas e fatores podem ocasionar desgaste?

Desgaste por erros de dimensionamento: é provocado por falhas de dimensionamento de peças na sua fabricação ou projeto. Por exemplo, montar um rolamento em um furo onde a folga do alojamento ficou maior ou menor do especificado – vai acontecer um desgaste forçado no rolamento e no alojamento do mesmo.

Desgaste por má qualidade dos itens: é relacionado a falta de qualidade nas peças e componentes. A matéria prima na confecção desses itens, deve estar em concordância com as especificidades do ativo. Podemos atribuir com um desgaste classificado por fadiga, adesão ou mesmo por erosão.

Desgaste por alinhamento incorreto: acontece no processo de montagem da máquina ou equipamento, seja na sua fabricação ou mesmo em uma manutenção, já que montar certos itens sem o alinhamento causará prejuízos. Esse problema é comum em acoplamentos de motobombas, transmissões por correntes ou correias, dentre outras. 

Desgaste por desbalanceamento: inúmeros itens de máquinas e equipamentos precisam de desbalanceamento correto, porque itens girantes precisam de uma distribuição de massa adequada. Quando ocorre um desbalanceamento, o desgaste de rolamentos ou buchas de mancais, é inevitável. Isso porque uma forte vibração será gerada, afetando diretamente esses itens e todo o sistema onde estiver inserido.

Desgaste por lubrificação inadequada ou falta dela: É fato que um dos grandes vilões no surgimento de desgastes é a falta de uma lubrificação adequada ou mesmo a falta dela. Rolamentos são itens que mais sofrem dessa causa. O lubrificante exerce papel fundamental para evitar o contato direto com o “metal-metal”, reduzindo o atrito e o desgaste por fricção. 

Além dessa função primordial, o óleo também dissipa o calor gerado, para que a dureza do metal não seja alterada e cause um travamento.  

Mancais deslizantes e guias lineares são outros itens que sofrem desgastes por esse tipo de problema. Esse tipo de desgaste podemos atribuir ao desgaste por atrito/fricção, fadiga ou abrasivo.

Desgaste por mau uso do ativo: a operação é parte essencial na preservação de um ativo quando usado corretamente. Todos os recursos de uma máquina ou equipamento devem ser usados conforme manual de instruções do fabricante. Uma regulagem demasiadamente fora dos limites da máquina pode acarretar em prejuízos para o processo. E com isso, provocar desgastes de peças e componentes que podem trabalhar forçadamente.

Desgaste por manutenção inadequada: uma manutenção inadequada pode levar a inúmeros problemas, como: falhas de fixação, balanceamento, montagem de um item podem gerar desgastes oriundos de vibrações excessivas, que posteriormente derivarão um desgaste das partes rotativas do ativo.

Dicas para evitar os desgastes

Baseado na primeira informação que trouxemos aqui, temos que pensar em como evitar o desgaste sob duas vertentes: desgaste forçado e desgaste por tempo de uso.

Quando o desgaste é identificado como forçado, as correções são mais óbvias. É necessário elencar ações que possam eliminar ou reduzir ao máximo a sua incidência nos ativos. Fazemos isso com base numa análise de falhas bem estruturada. São desgastes chamados prematuros e que não deveriam acontecer, temos praticamente certo que se trata de uma falha humana.

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Já o desgaste identificado por tempo de uso, temos ações para evitar a sua ocorrência principalmente com base nas estratégias de manutenção. Uma avaliação dos tipos e modos de falhas podem nos levar a definir uma estratégia correta, seja uma inspeção periódica, manutenção preventiva ou preditiva.

Realizar a preditiva é uma ótima estratégia para ganhar diferencial estratégico, já que basicamente todos os tipos de desgastes tem como origem em partes rotativas de máquinas e equipamentos. 

Essa estratégia vai evitar que a falha progrida para uma quebra. Isso é possível graças às técnicas de monitoramento online somadas aos sensores IoT, realizadas em ativos críticos ao processo. É possível focar em um acompanhamento contínuo para analisar vibração, temperatura, consumo de energia e temperatura dos ativos. 

A coleta de tais dados permite ao gestor saber se o ativo está funcionando como deveria ou se precisa de atenção especial.

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Qualquer alteração de parâmetros pré determinados identificados o sistema emite um insight para o time de manutenção que há algo errado ali. Com isso, o pessoal do PPCM pode agir rapidamente e tomar as devidas ações para corrigir o problema.

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