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Trincas causadas por deformação do menisco do molde

Recentemente, a Tozato Measurements foi contratada por um cliente que relatava a ocorrência de trincas no produto em um determinado veio. Como a origem deste problema era incerto, o trabalho de consultoria consistia na investigação dos possíveis problemas que levariam à formação das trincas.

O procedimento consistiu em analisar as condições internas do molde de cobre com dimensões de 180 mm x 180 mm utilizado, e checar sua conformidade com o perfil e taper desejados.

Curva de oscilação mostrando padrões irregulares, indicando erros de oscilação

Medições e Coleta de Dados

Utilizou-se um mould profilometer para aferir o perfil de um molde de seção 180 mm quadrado com um tempo de serviço de apenas 50 corridas. As medições foram feitas tanto para a face reta quanto para a face curva do molde.

Primeiramente, os dados foram coletados para a face reta e a Figura 1 exibe uma tela do software do sistema utilizado, na qual pode-se observar uma deformação anormal e prematura na região do menisco.

Measured graph with deformation at meniscus area

Deformação identificada na área do menisco para a face reta.

Em seguida, os dados da face curva do mesmo molde foram coletados, os quais também apresentaram uma deformação acentuada na área do menisco. A tela do software exibindo a deformação na região citada pode ser vista na Figura 2.

Measured graph of a curved face with deformation at meniscus area

Deformação identificada na área do menisco para a face curva.

Portanto, tanto a face curva como a face reta do molde apresentaram deformações acentuadas na área do menisco, o que por si já explicava o motivo do surgimento de trincas no produto. Contudo, uma investigação mais a fundo fez-se necessária.

Investigações Adicionais das Trincas

Uma vez encontrados deformações notáveis na área do menisco em um molde com apenas 50 corridas, algumas preocupações foram geradas quanto a condição do molde antes de se iniciar seu serviço. O molde já estava desgastado quando foi colocado em operação pela primeira vez ou as condições mecânicas do oscilador que causaram a deformação prematura?

Assim, medições realizadas em um molde idêntico de seção 180 mm x 180 mm, mas com zero corridas, que estava no almoxarifado, permitiu coletar os dados apresentados na Figura 3 e na Figura 4.

Measured graph with no deformation

Nenhuma deformação identificada na face reta do molde novo.

Measured graph with no deformation curved face

Nenhuma deformação identificada na face curva do molde novo.

Uma vez determinado que a face reta e a face curva não apresentaram deformação na área do menisco para um molde novo, o cliente passou a investigar as possíveis causas da deformação prematura na região identificada, através das orientações sobre o tipo adequado de ferramenta para este fim.

Conclusão

Deformação no menisco é considerado uma anomalia crítica que gera graves problemas de qualidade no produto. A empresa necessita das ferramentas certas para que possam se antecipar ao problema de ter um molde desgastado prematuramente e/ou com conicidade indesejável para o tipo de aço produzido. Logo, apenas com o uso da tecnologia adequada foi e é possível para o cliente identificar os reais causadores do problema.

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Fricção e sua relação com as condições internas do molde

Existe relação entre as condições internas do molde de cobre e a fricção dos osciladores durante o processo de lingotamento contínuo. Essa relação, porém, só foi comprovada com emprego simultâneo de um sistema de monitoração da oscilação e um medidor de perfil do molde. O resultado desse estudo você confere aqui.

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Erros de trajetória da oscilação e desgaste prematuro do molde

Muitos fatores podem ser causadores dos defeitos superficiais no produto durante o processo de lingotamento contínuo; porém existem dois muito comuns que precisam de uma atenção especial: os erros de trajetória do oscilador e desgastes do tubo.

Entretanto, nem sempre foi possível constatar e comprovar a correlação desses dois fatores. Com o avanço da tecnologia de monitoração de oscilação e da tecnologia de medição das faces internas do molde, essa relação pôde ser comprovada. Entenda o porquê:

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