Tendo em mente PTFE

Pode haver uma tendência a prestar pouca atenção no PTFE, mas quando se trata de montagem e desempenho este pequeno componente pode fazer uma grande diferença

As dobradiças das portas, capôs ​​e outros dispositivos carro-carroceria parecem à primeira vista, um dos elementos mais simples de componentes em qualquer veículo. Mas, como é frequentemente o caso, a aparência de simplicidade pode disfarçar uma quantidade surpreendente de sofisticação técnica dos produtos envolvidos. Tal é o caso de mancal de rolos produzidos pela Saint-Gobain em sua fábrica em Willich, Alemanha, sob o nome Norglide. Os produtos não são mancais de esferas, de roletes ou convencionais. Compreendem essencialmente dois anéis concêntricos de material - um anel interior de PTFE (politetrafluoretileno) de polímero, com um revestimento de anel de metal exterior feito a partir de aço, aço inoxidável ou alumínio com, possivelmente, uma camada intermediária que pode ser uma malha de alumínio, bronze ou algum outro metal.

Os detalhes são confirmados por Mirko Hundertmark, gerente de mercado global da Saint-Gobain - interior do automóvel, com sede em Willich. Ele diz inequivocamente que o setor automotivo é o maior mercado para os produtos, que geralmente são vendidos a fornecedores Tier 1 e 2 em vez de OEMs de veículos. "Nós somos um fornecedor de componentes", afirma. As atividades de investigação e desenvolvimento, acrescentada, são distribuídas globalmente e acontecem na Europa, EUA e Ásia. A colaboração com os clientes no desenvolvimento de produtos é, Hundertmark indica, um objetivo constante. Mas, talvez surpreendentemente, ele também reconhece que ainda não ocorre na medida em que a empresa gostaria.

Muitas empresas relacionados ao automotivo, ele afirma sem rodeios, simplesmente "não apreciam" as vantagens de que poderiam beneficiar a eles em colaboração com a Saint-Gobain nos estágios iniciais de seus próprios projetos. O porquê disto é outra questão, mas a tendência de considerar rolamentos como simples mercadorias com pouca implicação para a qualidade do produto final e desempenho quando incorporados nas montagens parece um fator provável. Mas Hundertmark está convencido de que a deficiência representa uma oportunidade perdida para efetuar melhorias tanto nos processos de execução como montagem no veículo durante a fabricação. "Quanto mais cedo estivermos envolvidos, melhor poderemos fazer as duas coisas", afirma.

"Isso é certeza." No que tange os procedimentos de montagem, Hundertmark diz que mesmo componentes aparentemente simples como dobradiças de fechamento podem ter implicações para a eficiência geral. Um exemplo que ele cita é a necessidade de uma robustez inerente simplesmente para lidar com o fato de que uma porta pode ser anexada, em seguida, removida, em seguida recolocada durante o processo de montagem para permitir a primeira para a pintura e, em seguida, o seu próprio armamento com mecanismos internos e guarnição. A pintura do veículo, além disso, um processo com óbvia relevância para a qualidade percebida e a tomada de decisão do comprador é também aquela na qual os componentes básicos podem desempenhar um papel surpreendentemente influente. Hundertmark explica que um requisito crucial é que não deve haver anomalias no fluxo de corrente elétrica através da carroceria do carro usada para ajudar a garantir a aderência da tinta consistente, mas que os componentes possam causar variações localizadas na resistência que tem precisamente esse efeito.

De modo a contrariar isto, diz Hundertmark, a condutividade dos mancais Norglide pode ser variada através da adição de diferentes agentes de enchimento para o interior do anel de PTFE. "Nós podemos sintonizar o nosso material não condutor ou condutor", afirma, acrescentando que mesmo "extrema condutividade" pode ser fornecida, se necessário. Além disso, se necessário, acrescentar "entalhes" para as peças também pode aumentar a sua condutividade. Mas esta situação pode tornar-se um pouco mais complexa porque, em algumas circunstâncias, a exigência é que as dobradiças sejam condutoras de um lado e não condutoras de outro. "Não deve haver condutividade nas áreas de contato dos pontos de articulação", afirma, explicando que é necessário evitar a criação de "pontes de pintura" nessas regiões que posteriormente se quebrariam quando as dobradiças forem movidas, comprometendo assim a qualidade do acabamento de pintura. Neste contexto, ele diz que a empresa tem um material de forro PTFE não-condutor chamado LR. Curiosamente, ele acrescenta que, embora o produto não seja particularmente novo ainda existem "variações regionais" distintas em sua captação.

"Quanto mais cedo nós estivermos envolvidos, melhor poderemos fazer tanto em desempenho e montagem como procedimentos de bordo" - Mirko Hundertmark, Saint Gobain

Um produto muito mais novos, no entanto, é uma série de rolamentos que utilizam um anel exterior de aço predominantemente com um revestimento de alumínio fino na sua superfície exterior. O objetivo, Hundertmark explica, é combater o potencial de corrosão que pode ocorrer quando um anel de aço é usado puramente em uma carroceria de carro de alumínio - este último, é claro, pode ser uma possibilidade cada vez mais provável conforme OEMs prosseguirem com seus esforços para a leveza de seu veículos. Isto é efetuado pela atuação de revestimento de alumínio como um cátodo. O que faz a inovação em tais circunstâncias, ele afirma, é negar o potencial sem comprometer a capacidade de suporte de carga e, consequentemente, o desempenho mecânico real da charneira. A empresa está confiante de que os produtos cumprirão sua promessa anti-corrosão. Ele afirma que os testes ISO-certified tem demonstrado alta resistência à corrosão, mesmo em condições de sal e umidade extremas. Por exemplo, depois de 1.000 horas de exposição à névoa salina, quando alojados em caixas de aço galvanizado ou alumínio eles são requeridos sem exibir absolutamente nenhuma ferrugem vermelha. Mais pertinentemente de um ponto de vista de produção Hundertmark afirma enfaticamente que os procedimentos de montagem utilizando o novo produto não vai precisar de um formato diferente daquele empregadas com os produtos anteriores. Especificamente, eles não necessitam de quaisquer técnicas de manipulação especiais, a fim de preservar o revestimento durante as operações de montagem.

"Isso foi um objetivo deliberado", ele confirma, acrescentando que toda a gama de produtos presta-se com igual aplicabilidade para operações de montagem que envolvem procedimentos manual, semi-automáticos e totalmente automatizados. A escolha quanto a isso é, diz ele, "inteiramente uma questão para o cliente com base em considerações de volume de produção." O produto é, de fato, tão novo - só foi formalmente apresentado ao mercado em novembro do ano passado - e ainda está em busca de sua primeira aplicação. Hundertmark confirma, porém, que a empresa está em negociação com vários usuários potenciais. Sem entrar em detalhes precisos, ele simplesmente diz que pode-se esperar que algo acontecerá ao longo de um prazo de, talvez no próximo um ou dois anos. Hundertmark diz que há vários fatores relacionados com todos os produtos da gama que influenciam a facilidade ou não de operações de montagem.

The bearings comprise an inner ring of PTFE with an outer ring made from steel, stainless steel or aluminium

Um deles é manipular a geometria das peças para ajudar os clientes evitar qualquer necessidade de uma operação de flanging secundárias para fixá-los no lugar. O aumento da espessura do anel de suporte de aço, por exemplo, pode permitir que sejam pressionados-montados. Ajustando a geometria, acrescenta, também pode ajudar a criar potencial para um intervalo de tolerância muito maior para ser aceitável - não necessariamente muito maior - dependendo do veículo ao qual estão ligados. Enquanto isso, diz Hundertmark, outro atributo também pode ser útil dentro do carro - tanto em uso como durante a montagem. Este exemplo envolve um dispositivo elétrico interno comum, que pode, no entanto, afetar o conforto do motorista e dos passageiros de forma bastante acentuada - encostos de cabeça. Ele explica que as peças utilizadas para criar o mecanismo para ajustar a altura de um encosto de cabeça pode criar problemas na fabricação por causa de problemas de tolerância e alinhamento da estrutura metálica de encosto de cabeça e os postes que se movem para cima e para baixo, que resultam do processo de flexão usado para fabricá-los.

Isto significa dispositivo não acasalado bem com as mangas de guia de plástico no mecanismo de ajuste, pois o tipo de material plástico habitualmente utilizado em tal aplicação é implacável quanto a desvios a partir de um intervalo de tolerância muito estreita. Por sua vez a consequência disso é a necessidade de forças de ajustamento inapropriadamente elevadas. Isto levou à utilização de uma solução óbvia - a utilização de lubrificantes para facilitar a operação do mecanismo. Mas é igualmente óbvio que esta solução também pode ser problemática devido à possibilidade de contaminação de outros elementos do interior do veículo durante as operações de montagem, que por sua vez efetivamente tornariam o veículo impróprio para venda. Mas agora, diz Hundertmark, a Saint-Gobain desenvolveu uma nova formulação PTFE incorporada em um material que chama TRS que está confiante que aliviará problemas de tolerância envolvidos e evitará qualquer necessidade do uso de lubrificação. Ele explica que o produto deriva da experiência que a empresa construiu a partir da aplicação de anéis de tolerância - dispositivos que funcionam como uma interface entre a sobreposição de eixos de diâmetros diferentes, mas que agem para fazer essas peças se deslocam ou até mesmo não se moverem de forma alguma uns com os outros.

Uma aplicação típica, por exemplo, permite o fechamento de uma coluna de direção como uma medida anti-roubo. Com efeito, Hundertmark continua, TRS funde essa experiência com experiência adquirida em atividades relacionadas com o rolamento da empresa, especificamente o fato de que PTFE ser um material auto-lubrificante. Por conseguinte, deve facilitar os mecanismos de apoio para a cabeça, que combinam a capacidade necessária para ser fixado no lugar com um acompanhamento de ajuste sem qualquer necessidade de uso de lubrificantes

Hundermark também diz que, como acontece com os rolamentos anti-corrosão, o produto é tão novo que a empresa ainda está introduzindo-o para os potenciais utilizadores. Mas o princípio subjacente de que o produto incorpora - "relaxamento de tolerância com forças controláveis" - é aquele para o qual a empresa está confiante que encontrará muitas outras aplicações na indústria também.