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Escovas de Limpeza
Scotch-Brite® Industrial
Dados Técnicos
Fevereiro/2004
Substitui: Janeiro/2002
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Introdução:
As Escovas de Limpeza ScotchBrite foram desenvolvidas para condicionamento de chapas ou bobinas de metais
laminados tais como: aço inox, aço carbono, ferro silício, latão, cobre, alumínio e
outros. Materiais como laminados em
PVC e EVA para calçados são condicionados para posterior pintura. Na limpeza
de placas de prensagem também é possível utilizar as Escovas de Limpeza Scotch-Brite.
Descrição:
As Escovas de Limpeza Scotch-Brite são construídas a partir
de discos de manta não tecida, impregnada com mineral abrasivo,
comprimidos e mantidos desta forma através de tirantes de aço,
fixados por anéis posicionados nas laterais e travados por parafusos
(conforme figura ao lado).
As Escovas de Limpeza Scotch-Brite são montadas no eixo
da máquina ou em tubo mecânico, porém em ambos os casos (eixo ou tubo), devem ter 2
chavetas a 180º para transmissão do movimento.
Disponibilidade:
Tab.1
Tipo
S – Ultra Fino
S – Micro Acabamento
S – Super Fino
A – Muito Fino
A – Fino
A – Médio
Densidade
5e7
5e7
5e7
5e7
5e7
5e7
Mineral Cor
Carbeto de Silício
Carbeto de Silício
Carbeto de Silício
Óxido de Alumínio
Óxido de Alumínio
Óxido de Alumínio
Cor
Cinza
Azul
Cinza
Vermelha
Vermelha
Vermelha
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Dimensões:
Tab.2
Largura
Diâmetro
(mm)
(mm)
200 – 2000 150, 200, 250, 300, 350, 400 e 450
Obs.: outras dimensões e densidades mediante consulta ao Serviço Técnico de Abrasivos.
Aplicações:
•
•
•
•
•
•
•
•
Limpeza de laminados antes da aplicação de camadas protetoras;
Limpeza de oxidação;
Limpeza antes e após decapagem;
Limpeza antes de recozimento (limpeza eletrolítica) ou tratamento térmico;
Limpeza antes de revestimentos ou banhos;
Recuperação de laminados em chapas ou bobinas;
Acabamento acetinado em laminados de aço, latão, cobre e alumínio;
Limpeza de laminado de PVC e EVA para posterior pintura.
Informações para uso e instalação das Escovas de Limpeza Scotch-Brite:
Tab.3
Largura da Escova
(mm)
200 - 300
300 - 610
610 - 1520
1520 - 1800
1800 - 2133
Tab.4
Diâm. da Escova
(mm)
200
250
300
350
400
Diâmetro Mínimo do Eixo
(mm)
45
61
101
114
127
Rotação Máxima
(RPM)
3200
2500
2100
1800
1600
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Tab.5
Parâmetros
Velocidade de Operação (MSPM)
Pressão de Trabalho (HP / Pol. de Larg.)
Oscilação (CPM)
Amplitude da Oscilação (mm)
Velocidade de Alimentação (m/min.)
Leve
600-1060
0,10-0,15
80-150
9,5-25
30-45
Limpeza
Média
600-1060
0,15-0,30
80-150
9,5-25
22-30
Pesada
600-1060
0,30-0,50
80-150
9,5-25
15-22
Nota: Para calcular a Velocidade Superficial (MSPM = Metros Superficiais Por Minuto)
utilize a seguinte fórmula:
V=
πDn
1000
Onde:
π = 3,14
D = diâmetro da roda em milímetros
n = rotação do eixo da roda em RPM.
Velocidade de Alimentação ou da Linha:
A velocidade de alimentação ou da linha é diretamente relacionada à vida da escova,
ao acabamento e à agressividade da escova. Uma velocidade de alimentação mais baixa
significa maior tempo de contato (as fibras da escova estão em contato com o material por
um maior período de tempo), o que significa que mais trabalho de limpeza é realizado.
Quando se deseja realizar uma operação de limpeza, tente utilizar a maior velocidade possível para obter os resultados desejados. Utilizar uma velocidade alta resultará no melhor
desempenho possível em termos de durabilidade.
Em geral, se a velocidade da escova permanece constante, velocidade altas de alimentação tendem a aumentar o comprimento do risco e velocidade baixas tendem a diminuir o comprimento. Portanto, diferentes velocidades podem ser usadas para gerar diferentes
acabamentos decorativos.
Oscilação:
A oscilação é recomendada mas não é essencial para o processo de limpeza. Em
certas aplicações, a oscilação da escova é recomendada para obter o máximo de eficiência
de limpeza. O uso de oscilação aumenta a limpeza em até 20% e produz um desgaste mais
uniforme da escova.
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Pressão de Operação e Consumo de Energia:
Pressão de trabalho é a quantidade de pressão aplicada à superfície do material pela
escova para limpeza durante a operação de limpeza. À medida que a pressão muda, também
muda a ação de limpeza produzida pela escova. A quantidade de energia consumida pelo
mecanismo de tração da escova muda quando a escova para limpeza se move em direção ao
material a ser limpo. Esta quantidade de energia pode ser usada para determinar a quantidade de pressão exercida sobre o material.
A quantidade de pressão requerida varia de acordo com cada tipo de operação de
limpeza, conforme observado na tabela 5. O consumo de energia será diferente para cada
tipo de escova e operação de limpeza. A fim de utilizar efetivamente estas recomendações,
o consumo de energia deve ser calculado para cada escova específica e aplicação para limpeza.
O consumo de energia é calculado medindo-se a mudança de corrente quando uma
escova para limpeza entra em contato com um material e o mecanismo de tração é colocado
sob carga. Por exemplo, a escova e seu mecanismo de tração podem consumir 10A a 440V
no estado sem carga (com a escova rodando livremente e sem contato com o material) mas
aumentar para 20A a 440V no estado de carga máximo (com a escova em contato com o
material).
O exemplo seguinte ilustra como calcular o consumo de energia para uma escova de
1220mm de largura durante o estado sem carga:
1. Com a escova ligada e girando livremente, observe o amperímetro.
2. Multiplique a leitura pela voltagem de operação para determinar (em watts) a energia
consumida.
10A x 440V = 4400 W
3. Converta watts em HP.
750W = 1HP, 4400W = 5,86HP
O valor 5,86 representa o no. de HP’s necessários para girar a escova na condição sem carga. Entretanto, quando a escova entre em contato com o material (estado de carga máximo),
o mecanismo de tração atinge 25A a 440V. Para calcular a energia consumida:
1. Com a escova ligada e girando em contato com o material, observe o amperímetro.
2. Multiplique a leitura pela voltagem de operação para determinar (em watts) a energia
consumida.
25A x 440V = 11000 W
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3. Converta watts em HP.
750W = 1HP, 11000W = 14,67HP
4. Substraia o no. de HP’s no estado livre do no. de HP’s no estado de carga máximo para
determinar o valor de HP’s sob carga máxima.
14,67 – 5,86 = 8,81HP
5. Divida o no. de HP’s pela largura da escova (em polegadas) para determinar a potência
requerida/polegada de escova.
8,81HO ÷ 48pol. (1220mm) = 0,18HP/pol.
O valor 0,18 no exemplo em questão representa uma pressão suficiente para realizar
uma operação de limpeza média.
Limitações de Conformabilidade:
Bobinas tendem a se enrugar durante o processo de manufatura, criando uma condição superficial irregular. Se uma bobina está fora de planicidade por mais de 6,35mm a cada 1220mm de largura ou comprimento, a escova para limpeza pode não ser capaz de se
conformar perfeitamente à superfície do material. Nesta situação, a densidade da escova
afetará as características de desempenho. Por exemplo, uma escova com densidade 5 poderá
se conformar adequadamente à superfície de uma bobina ligeiramente fora da planicidade
desejada. Entretanto, uma escova de densidade 7 talvez já não funcione adequadamente.
Faixa de operação:
• Temperatura máxima da solução: 88ºC
• pH da solução: 2 - 10
Fora destas faixas de operação, o material Scotch-Brite pode falhar e não funcionar
satisfatoriamente.
Compatibilidade Química:
Escovas para Limpeza Scotch-Brite são projetadas especificamente para serem usadas em conjunto com sistemas de limpeza química. Um sistema de limpeza química pode
ser incorporado a qualquer operação de limpeza que é utilizado para preparar a superfície de
metais para operações subsequentes de pintura ou tratamentos diversos. Tal sistema de limpeza química pode ajudar a garantir que a escova para limpeza desempenhará o condicionamento desejado sem contaminar o material.
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Geralmente, a configuração de uma linha inclui uma estação de limpeza química
(limpeza alcalina) imediatamente antes da unidade de escovamento e uma estação de enxague após as escovas. A estação de limpeza alcalina remove graxas e óleos pesados que, de
outra forma, empastariam nas escovas e seriam depositados novamente no material limpo.
A estação de enxague remove qualquer resíduo alcalino que poderia eventualmente bloquear a reatividade da superfície limpa.
Fixação de 2 chavetas opostas em 180 graus no eixo da máquina para Escovas de
Limpeza:
Estas chavetas deverão estar presentes quando forem utilizadas Escovas para Limpeza Scotch-Brite e estas escovas deverão ser sempre posicionadas no eixo de forma que
toda sua extensão ou comprimento fique apoiado em cima das chavetas. São as chavetas
que dão o giro nestas escovas.
A = comprimento da chaveta
B = ∅ do eixo
C = altura da chaveta
D = largura da chaveta
Obs.: chaveta padrão - ½” x ½”
Flange para Escovas de Limpeza Scotch-Brite:
A = C + 60 mm
B = A + 16 mm
C = ∅ do eixo da máquina
Obs.: O flange não deverá nunca fazer pressão no anel da Escova para Limpeza. Ele deverá ficar em contato com o Scotch-Brite, evitando-se assim o flexionamento dos tirantes que prendem os discos de Scotch-Brite que formam a escova.
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Refrigeração/Lubrificação:
A configuração do
sistema de refrigeração é
importante para obtenção
de bons resultados no uso
da Escova para Limpeza
Scotch-Brite. Ver figura
ao lado.
Um líquido refrigerante, tal como água, deve
ser aplicado à escova durante a operação de limpeza para reduzir o calor,
remover os produtos decorrentes da limpeza e
aumentar a vida útil e a
eficiência da escova. Recomenda-se entre 15 e 23
litros por minuto de líquido refrigerante para cada
300mm de escova. Por exemplo, uma escova de 1220mm deveria ser utilizada com 60 a 90
litros por minuto de líquido refrigerante.
Tal qual desenho acima, o líquido refrigerante deve ser aplicado num padrão de sobreposição do sprays direcionados à linha de contato com o laminado de modo que um spray cubra a área de outro spray caso o mesmo venha a falhar. Os sprays devem ser posicionados de modo a garantir que o líquido refrigerante seja aplicado às posições chaves
conforme ordem de prioridade mostrada na figura. Esta priorização é baseada na geração de
calor.
Lubrificantes, tais como óleos solúveis, óleos e pastas, podem ser utilizados para
produzir diferentes níveis de acabamento superficial. Geralmente, óleos e pastas tendem a
reduzir a rugosidade superficial, a agressividade da escova e a capacidade ou nível de limpeza.
Filtragem:
Sistemas de filtragem devem ser usados para remover os produtos gerados pela limpeza – tais como partículas do material superficial, abrasivos usados e fibras – do sistema
refrigerante/lubrificante. Esta filtragem irá prevenir o entupimento dos sprays e garantirá
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que líquidos refrigerantes/lubrificantes limpos atinjam a superfície da escova a fim de gerar
a refrigeração/lubrificação desejada.
A 3M recomenda que os usuários de escovas de limpeza contatem o fornecedor do
equipamento de escovamento e limpeza de chapas e o fornecedor de sistemas de filtragem
industrial para determinar o melhor sistema de filtragem para cada caso específico.
Rolos de Contato:
O equipamento usado para aplicar Escovas para Limpeza Scotch-Brite devem ser
equipados com rolos de contato para garantir que o material é corretamente posicionado
contra as escovas. Rolos construídos em aço são os preferidos porque podem manter a linha
exata de contato e as pressões de contato apropriadas (quando comparados com rolos de
borracha). Para a maioria das aplicações, a 3M recomenda a utilização de um rolo de contato de 150mm de diâmetro.
Observação: a deflecção no rolo é uma preocupação. Tal deflecção não deve exceder
0,635mm ao longo do rolo.
Diversos tipos de configurações para rolos de contato podem ser usadas a fim de
atingir diferentes resultados:
•
Diretamente oposto: rolos de contato diretamente opostos podem ser usados para permitir o contato de uma parte do material contra a escova em operações de limpeza pesada.
Estes rolos tendem a ajudar na geração de padrões de riscos curtos. A 3M recomenda
este tipo de configuração a fim de se atingir os melhores resultados de limpeza.
•
Offset: rolos de contato offset podem ser usados para permitir o contato de uma parte
maior do material contra a escova em operações de limpeza média a leve. Estes rolos
tendem a ajudar na geração de padrões de riscos médios.
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•
Em sela: rolos de contato na forma de sela podem ser usados para permitir o contato de
uma parte do material ainda maior contra a escova em operações de limpeza muito leve.
Apenas pequenas pressões unitárias podem ser usadas com esta configuração porque as
forças de fricção tendem a aumentar muito rapidamente com a pressão. Estes rolos tendem a ajudar na geração de padrões de riscos longos.
Detecção de União de Bobinas: quando se limpa bobinas unidades, as escovas devem ser
levantadas para prevenir a geração de defeitos nas mesmas. Um sistema ótico ou mecânico
de detecção de uniões deve ser instalado no equipamento de escovamento. O mesmo equipamento pode ser utilizado para detectar sobressaltos ou cortes profundos nas chapas.
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Dressagem:
A dressagem é um dos procedimentos mais importantes na utilização de uma Escova para Limpeza. Ela tem por objetivo configurar a escova ao eixo que a mesma está instalada, proporcionando ao conjunto um funcionamento suave e uniforme.
Como dressar:
1. Preparar uma chapa plana com largura
50mm superior à largura da roda a ser
dressada.
Para Escovas Até 600 mm de largura
2. A chapa deve ser a mais rígida possível
(em madeira ou metal).
3. Sobre esta chapa cole uma tira de abrasivo (lixa), 3M 241D #36, conforme mostra
a fig. A para rodas estreitas e fig. B para
rodas largas, isto é, com largura superior a
600 mm.
Para Escovas Acima de 600 mm de largura
4. Levantar a roda ou abaixar o rolo de contato / mesa plana.
5. Posicione a chapa, com a lixa, sob a roda.
6. Abaixar a roda até que tenha contato com a chapa / lixa (leve pressão).
7. Remover a chapa / lixa.
8. Colocar a roda em funcionamento.
9. Passar a chapa / lixa na roda até obter um funcionamento suave e uniforme.
10.Se necessário abaixar a roda até concluir o processo de dressagem.
11.Para que a operação não gere calor excessivo, utilizar velocidade de alimentação da chapa / lixa de 4,5 a 6,0 m/min.
12.A seguir, para eliminar as fibras sem mineral, passar uma chapa de madeira na roda com
objetivo de queimar tais fibras.
Escovas largas são dressadas alimentando-se uma chapa de dressagem conforme
descrito. Isto pode não ser viável com algumas máquinas ou configurações de linha de pro-
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dução tal qual a operação de bobinamento no lingotamento contínuo do aço. Neste caso, a
dressagem diretamente na linha pode ser realizada utilizando-se um dispositivo de dressagem automático. O dressador consiste numa ferramenta pneumática angular montada sobre
uma rosca sem fim tranversal e um mecanismo guia que pode ser adaptado sobre a escova
em funcionamento. O dressador desloca-se em ambas as direções a medida que a escova
gira, mudando de direção ao final do curso, quando aciona os relês de parada. Vários tipos
de abrasivos podem ser fixados ao mandril da ferramenta pneumática a fim de gerar o nível
de dressagem requerido.
Para a operação de dressagem fora da linha, o que precisa ser realizado em alguns
casos, a escova é removida e montada num torno. Uma escova de aço ou uma ferramenta
rotatória de dressagem com as seguintes especificações podem ser usadas para realizar esta
operação:
Escovas Densidade 5
Fio de aço trançado
Construção
(0,58mm)
203mm
Diâmetro
50mm
Largura
0,15
a
0,30 m/min
Velocidade de avanço
1750 RPM
Velocidade da Ferramenta
de Dressagem
Escovas Densidade 7
Ferramenta rotativa
de diamante
37mm
N/A
0,15 m/min
6000 a 12000 RPM
alto torque
A escova deve ser montada sobre um eixo no torno e girada com 50 a 100 RPM. A ferramenta de dressagem é montada no castelo e deslocada ao longo de todo o comprimento da
escova.
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Recomendações Adicionais:
Para um melhor funcionamento das Escovas para Limpeza de Circuito Impresso
Scotch-Brite recomendamos alguns procedimentos como segue:
1.
2.
3.
4.
5.
Dressar a escova pelo menos uma vez ao dia, de preferência todo início do turno da
manhã;
Manter flanges sempre em boas condições;
Desligar o enxágüe ou spray antes de parar a escova. Isto garante que o líquido não
permanecerá na escova. Principalmente em escovas largas, este líquido fluirá para a
parte inferior da escova, provocando um desbalanceamento;
Excesso de pressão não conferem à escova maior corte, só diminui a durabilidade;
A distribuição das peças ao longo de sua largura evita desgaste irregular, escovas
cônicas, dressagens freqüentes e uma melhor vida útil.
Distribuição das peças na esteira
Correto
Incorreto
Usuários Típicos:
•
•
•
•
Usinas de aços planos;
Laminação de metais;
Industria de laminados em PVC e EVA;
Fabricantes de laminados com zincrometal.
Substitui:
•
•
•
•
Escova de fios de nylon;
Escovas de fios com abrasivo;
Escovas de tâmpico;
Escovas Osborn.
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As Escovas para Limpeza Scotch-Brite substituem com vantagens as escovas comuns utilizadas em diversos segmentos industriais. Podem ser usadas em alguns casos também para limpeza de chapas de aglomerados prensados, compensados, chapas duras, laminado plástico ou no acabamento de chapas de borracha dura, em escovadeiras especiais.
Problemas / Soluções:
1. Escova vibrando na máquina.
•
•
•
•
Verificar se flanges estão corretamente montadas, centradas e balanceadas.
Verificar se o diâmetro do eixo está de acordo com a largura da escova.
Verificar a circularidade da escova.
Verificar se os pesos de balanceamento estão corretos, isto se aplica somente para as
escovas largas.
• Dressar a escova.
• Mudar a freqüência e amplitude da oscilação.
2. Manchas sobre o laminado ou chapa. Escova empastada.
• Verificar se o tipo de escova é o mais indicado para a operação.
• Dressar a Escova
3. Pontos pretos na superfície do metal. Escova está melando.
• Verificar velocidade e pressão de trabalho.
• Utilizar refrigerante ou lubrificante com água.
• Dressar a escova.
4. Desgaste irregular. Manta rasgando.
• Verificar velocidade e pressão de trabalho.
• Aumentar a densidade da escova.
5. Acabamento não uniforme com riscos longos.
• Instalar unidade de oscilação na escova.
6. Marcas longitudinais.
• Reduzir densidade da escova.
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• Aumentar freqüência da oscilação.
7. Somente um lado da chapa está sendo trabalhado, no caso de escovas largas.
• Verificar se a escova está cônica.
• Verificar se o eixo é em balanço (um só mancal).
• Dressar a escova com maior freqüência.
8. Escova está empastando e não corta.
•
•
•
•
Verificar se a máquina tem rolo de contato.
Verificar velocidade e pressão de trabalho.
Verificar a superfície trabalhada e regularidade do material a ser removido.
Verificar se a velocidade de alimentação não é alta. Se sim, provavelmente será
necessário instalar mais um cabeçote com escova.
9. Escova está desgastando o rolo de contato nas laterais.
• Isto é normal. Para minimizar este fato, deve-se dressar a escova com maior freqüência.
10.Escova está desintegrando (a manta).
• Ataque químico pode ser a causa. Verificar o pH e temperatura da solução usada.
• Verificar se o sistema de enxágüe está correto e funcionando bem.
3
Divisão de Sistemas Abrasivos
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Cx. Postal 123, Campinas – SP
CEP 13001-970
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