Amortecimento de ruído e vibração: Substituição de placas de desgaste de metal por UHMWPE

Provavelmente não acorda a pensar: “Hoje tenho de arranjar placas de desgaste”.”
Mas quando a linha é barulhenta, os operadores se queixam e os rolamentos continuam a falhar, a verdadeira causa raiz está, muitas vezes, precisamente aí: placas metálicas de desgaste.

Em muitas fábricas, a troca de placas metálicas por Placas de desgaste UHMWPE é uma das formas mais fáceis de reduzir o ruído e a vibração sem ter de reconstruir toda a máquina. Vamos explicar porquê, onde funciona melhor e onde o metal ainda faz sentido.

Índice

Porque é que as placas de desgaste de metal criam ruído e vibração

O metal é rígido, duro e barulhento. Isso parece simples, mas gera três grandes problemas:

Contacto metal-metal = ruído elevado
Corrente, correia ou peças deslizam sobre o aço. Cada micro-impacto vai diretamente para a placa, depois para a estrutura e depois para o ar como ruído. A uma velocidade de linha mais elevada, esse ruído só piora.
O aço transmite as vibrações em vez de as amortecer
Quando um rolo bate numa junta, ou um balde cai, a chapa de aço comporta-se como um sino. Não consome energia. Passa-a. A vibração viaja para a estrutura, para os apoios e até para o chão.
Elevada fricção e aderência
As superfícies metálicas são mais ásperas e agarram mais. Obtém-se o movimento stick-slip: a peça cola-se e depois salta subitamente. Esse salto produz um som agudo de “estalido” e mais vibração.

Assim, acabamos por ter uma queixa clássica de chão de fábrica:

“A linha corre, mas grita. As pessoas têm de gritar e a caixa de velocidades parece zangada.”

Como as placas de desgaste UHMWPE reduzem o ruído e a vibração

O UHMWPE (polietileno de peso molecular ultra-elevado) tem um comportamento totalmente diferente do aço. No que respeita ao ruído e às vibrações, há três caraterísticas do material que são realmente importantes.

UHMWPE Baixa fricção e auto-lubrificação

O UHMWPE tem um coeficiente de fricção muito baixo. As peças deslizam em vez de se colarem. Isso significa que:

Menos rangidos e chocalhos de componentes deslizantes
Menor binário de acionamento necessário para movimentar o produto
Menos calor e menos desgaste na corrente e na correia

Em muitos cenários de transportadores e calhas, o UHMWPE actua quase como um lubrificante incorporado. Não é necessário inundar a área com óleo ou gordura, o que é bom para alimentos, embalagens ou ambientes poeirentos.

Quando concebemos Produtos PP/PE em Borracha de Dongxing, Por isso, prestamos sempre atenção a este comportamento de baixa fricção. É uma das principais razões pelas quais as nossas chapas UHMWPE e peças HDPE funcionam silenciosamente mesmo quando a velocidade da linha aumenta.

Absorção de impacto e amortecimento de vibrações em UHMWPE

O UHMWPE continua a ser duro e resistente ao desgaste, mas tem mais “elasticidade” do que o aço. Esta pequena elasticidade permite-lhe:

absorver uma parte do energia de impacto
transformam a vibração numa pequena quantidade de calor no interior do material
impedir que o quadro se torne uma grande caixa de ressonância

Resultado: o nível de vibração diminui, o ruído transmitido pela estrutura também. Os operadores sentem menos vibrações nos corrimãos e nas plataformas.

Redução de ruído em linhas de produção reais

Quando as fábricas substituem uma placa de desgaste metálica por uma placa ou revestimento de UHMWPE, é frequente verem:

menor ruído percetível (não há mais som de “metal clash”)
movimento mais suave da corrente
menos paragens de emergência devido a encravamento ou desalinhamento

Nem sempre se mede o dB com um medidor, mas a equipa dir-lhe-á muito rapidamente:

“Finalmente, esta zona não está a dar cabo dos meus ouvidos.”

Placas de desgaste de metal vs. UHMWPE para ruído e vibração

Item	Placas de desgaste de metal (aço)	Placas de desgaste UHMWPE	Impacto do ruído e das vibrações
Nível de ruído	Contacto metal-metal, ruído de impacto agudo, muito fácil de entrar na zona de “gritar para falar” perto da linha.	Sensação de contacto suave, sem choque de metal, o som de deslizamento é muito mais baixo e mais aborrecido.	O UHMWPE corta o ruído de alta frequência “ringing” e torna a linha mais suave.
Amortecimento de vibrações	Muito rígida, transmite as vibrações diretamente para a estrutura e o pavimento.	Tem amortecimento interno, consome parte da energia de vibração.	Menos vibrações nas protecções, plataformas e parafusos de ancoragem; menos “chocalhos misteriosos”.
Atrito e lubrificação	Atrito elevado, necessita de massa lubrificante ou óleo constantemente; é comum o deslizamento e os rangidos.	Superfície de baixa fricção e auto-lubrificante em muitos cenários.	Menos rangidos, movimento mais suave, velocidade mais estável sob carga.
Desgaste das partes móveis	Pode roer correntes, correias e corrediças; reduz a vida útil.	Suave para a corrente e a correia, a superfície “desliza” e não “corta”.	Menor vibração devido a uma corrente gasta ou esticada, menor instabilidade de funcionamento.
Peso	Pesado, difícil de manusear durante as paragens.	Muito mais leve do que o aço com as mesmas dimensões.	Trocas mais fáceis e rápidas reduzem o tempo de inatividade durante as janelas de manutenção.
Melhor utilização típica	Temperatura muito elevada, cargas pontuais extremas, algumas zonas de impacto.	Carga média, temperatura baixa a média, áreas sensíveis ao ruído.	Adequado para transportadores, calhas, guias e revestimento em zonas de elevado ruído.

Cenários do mundo real: Transportadores, calhas e equipamentos móveis

Vamos falar de locais onde se sente realmente a diferença quando se substituem as placas de desgaste de metal por UHMWPE.

Pontos de transferência de transportadores e guias de corrente

Nos pontos de transferência, é frequente ter um ponto de ruído:

gotas de material a granel
palmadas no cinto
a corrente bate na barra de desgaste

A mudança para tiras de desgaste ou revestimentos de UHMWPE pode:

atenuar todos os impactos
reduzir a aderência do transporte à placa
acalmar o “clack-clack” contínuo dos elos da corrente

Se utilizar Folhas de UHMWPE ou folhas de plástico para engenharia da Dongxing Rubber, podemos maquinar ranhuras, escareadores e ranhuras para que a sua equipa de manutenção possa simplesmente aparafusar as novas placas durante uma curta paragem.

Calhas, tremonhas e silos

As calhas de metal com cantos afiados são uma fonte clássica de ruído de bateria. O produto bate num ponto repetidamente, como um martelo.

Os revestimentos UHMWPE mudam a imagem:

o material a granel flui mais como no gelo
menos acumulação e escavação de ratos
menos tensão de impacto no mesmo ponto de acesso

Em muitas fábricas, basta revestir os primeiros 1-2 metros de uma calha metálica com Materiais PP e PE já reduz os problemas de ruído e de aderência nessa zona.

Equipamento móvel e plataformas de estabilização

Em gruas, camiões ou plataformas móveis, os pontos de contacto metálicos também transmitem a vibração diretamente para o solo ou para a estrutura.

UHMWPE almofadas para estabilizadores e tapetes de proteção do solo ajudam a distribuir a carga e a suavizar o contacto. As pessoas sentem menos abanões e ouve-se menos ruído da estrutura quando o equipamento se move ou os estabilizadores assentam.

Limites de projeto: Quando manter as placas de desgaste de metal

O UHMWPE não é um plástico mágico. Ainda existem limites claros, e dizer isto honestamente torna o seu projeto mais fiável.

Deve manter placas de desgaste de metal ou design híbrido quando:

A temperatura é elevada (próximo ou acima do intervalo de segurança do UHMWPE)
A pressão de contacto é muito elevada em pontos minúsculos
O impacto é extremo e pode cortar ou perfurar a placa
A placa deve conter carga estrutural grave, não apenas guiar ou deslizar

Nesses casos, pode continuar a utilizar o UHMWPE como revestimento ou inserção de sacrifício, enquanto o metal por trás permanece como “espinha dorsal”.

A Dongxing Rubber ajuda frequentemente os clientes OEM e ODM a combinar Produtos PP/PE com placas de apoio em aço, de modo a obterem resistência e uma superfície de deslizamento silenciosa numa única configuração.

Lista de verificação prática para mudar de metal para PEUAPM

Se está a pensar em substituir as placas de desgaste de metal por UHMWPE, utilize esta lista de verificação rápida:

Onde está o ponto de ruído?
Esteja lá com os operadores. É um ponto de transferência, uma curva de calha ou uma guia de corrente?
O que é que realmente toca no prato?
Corrente, correia, produto ou peça de aço? Deslizamento ou impacto? Contínuo ou só por vezes?
Qual é a temperatura e o ambiente?
Está quente, perto de vapor ou de salpicos de produtos químicos? Ou condições mais “normais” da fábrica?
Qual a carga que a placa suporta?
Apenas guiar e deslizar, ou também suportar estruturas pesadas?
Qual é a espessura e o tipo de chapa de que necessita?
O UHMWPE e o HDPE estão disponíveis em vários graus. Para um desgaste elevado e baixo ruído, os nossos Produtos PP/PE A linha abrange chapas, almofadas e peças maquinadas por medida.
Necessita de maquinagem personalizada, OEM/ODM ou apenas de chapas de stock?
A Dongxing Rubber concentra-se em venda por grosso a granel, personalização, OEM/ODM para tapetes de chão, placas de rinque, folhas de plástico de engenharia e outras peças UHMWPE e HDPE. Assim, não tem de se preocupar com cortes, perfurações ou roscas no local.

Pensamento final

Se a sua linha é ruidosa, não culpe apenas o motor ou a caixa de velocidades. Muitas vezes, a “verdadeira fonte de ruído” é simples: placas de desgaste metálicas e contactos metálicos em todo o lado.

Substituindo as principais placas de desgaste de metal por placas de desgaste ou revestimentos de UHMWPE, pode:

menor ruído
vibração de corte
proteger correntes, correias e quadros
facilitar a vida à sua equipa

E pode fazê-lo passo a passo, estação a estação, em vez de uma grande reconstrução.

Quando estiver pronto para olhar para peças reais e não apenas para a teoria, pode começar pelas suas zonas de elevado ruído e combiná-las com as Componentes PEAD ou Folhas de UHMWPE. É aqui que a Dongxing Rubber traz realmente valor: transformar uma linha ruidosa e “zangada” em algo suficientemente calmo para que as pessoas possam falar ao lado dela, e não gritar.