Avaliando ganchos de amarração de liberação rápida fundidos versus forjados: uma comparação detalhada.

As partes principais do mecanismo de ganchos de amarração de liberação rápida incluem o corpo do gancho, a peça giratória e a base do gancho.

Existem dois processos de usinagem para essas peças principais: aço forjado e chapa de aço, e aço fundido.

O setor de movimentação de materiais (elevação, amarração, ancoragem e reboque) está migrando rapidamente para soluções de forjamento. Consequentemente, outras tecnologias alternativas, como fundição e manufatura aditiva, estão sendo descartadas.

A principal diferença entre a forjagem e outras tecnologias alternativas de processamento de aço reside no fato de que, na forjagem, ocorre um avanço mecânico após a solidificação. Graças a esse avanço mecânico, a estrutura interna do aço torna-se fina, fibrosa e alinhada, criando uma malha/rede resistente e estruturada.

Por exemplo, se você observar peças forjadas e fundidas através de um microscópio eletrônico, encontrará a diferença mostrada abaixo:

Com esse fluxo de grãos na peça de aço e considerando aplicações em que as principais tensões aplicadas são significativas, as peças forjadas oferecem muitas vantagens:

• Resistência superior da peça final.
• Integridade estrutural e confiabilidade do produto.
• Redução dos requisitos de controle e inspeção de processos.
• Resposta mais previsível ao tratamento térmico.
• Propriedades mecânicas do material

Comparando o “aço forjado” e o “aço fundido” por meio do cálculo de resistência, constatou-se que:

• A peça forjada oferece uma resistência à tração 26% maior do que as peças fundidas. Graças a isso, o QRMH tipo F pode suportar a mesma carga de amarração ou uma carga maior do que o tipo C, com um tamanho menor e mais compacto.
• A peça forjada possui uma resistência à fadiga 37% maior, resultando em uma vida útil seis vezes mais longa, o que confere ao gancho tipo F uma vida útil superior à do tipo C nas mesmas condições.
• A peça forjada apresenta uma redução de 58% na área quando submetida a tração até a ruptura. A peça fundida apresenta uma redução de apenas 6% na área. Isso significa que haveria uma deformação muito maior antes da ruptura em uma peça forjada.

As aplicações dos ganchos de amarração não diferem; ganchos forjados e fundidos estão disponíveis no mercado. Comparando com a forja, a norma DIN 15400 destaca a influência do processo de fundição nas propriedades dos ganchos e deve ser levada em consideração.

A nova norma EN 13001-3-5 considerará ambas as opções, porém, destaca a principal diferença. Ela define claramente que alguns fatores materiais presentes nos ganchos de fundição reduzem a força limite estática de projeto, bem como sua resistência à fadiga.

Resumo

Sem dúvida, se o objetivo é um gancho confiável e uma amarração segura, a opção forjada é a melhor escolha. Além disso, as propriedades de alta resistência do processo de forjamento podem ser utilizadas para reduzir a espessura da seção transversal e o peso total sem comprometer a integridade da peça final. Certamente, é fundamental lembrar que o engenheiro projetista precisa avaliar todas as características e condições de carregamento antes que um gancho seja colocado em uso.

Referências

[1] “FUNDIÇÕES vs FORJADOS – UMA AVALIAÇÃO REALISTA”, Malcolm Blair, Raymond Monroe, SFSA

[2] “MANUAL DE FUNDIÇÃO DE AÇO”, 5ª Edição, SFSA

[3] “SOLDABILIDADE DE AÇOS FUNDIDOS”, Revisão da Literatura, Relatório Especial SFSAS nº

[4] PIANC (PIANC 2017), “Recomendações para o projeto de terminais petrolíferos marítimos”, Grupo de Trabalho PIANC MarCom 153, PIANC, Bruxelas. 2017.