MANUFATURA ADITIVA APLICADA NA RECUPERAÇÃO DE FERRAMENTAS DE CORTE NA MINERADORA DE CARVÃO

Abstract

O carvão mineral é um combustível fóssil amplamente usado atualmente nas siderúrgicas e usinas termoelétricas para produção de energia. Para a extração, são utilizados mineradores projetados para cortar minérios "macios" em um processo chamado de contínuo, ou seja, eliminando a necessidade de perfuração e de explosão. Em sua extremidade, existem cerca de 83 ferramentas de corte, podem ser chamadas também de ferramentas de extração de minério, utilizados para fazerem força na escavação de rochas/minérios. Seus corpos são formados por aço SAE 1045 e possuem uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. Na ponta, existe uma pastilha de metal duro, a qual é soldada. A ferramenta quando perde a sua afiação apresenta desgaste na pastilha, trincas térmicas e até mesmo quebra da ferramenta. Quando isso ocorre, afeta o desempenho da máquina tanto na produção quanto no custo. A manufatura aditiva é definida como um grupo de tecnologias utilizado na adição de material. Hoje são mais conhecidas como “impressoras 3D”. Neste estudo será feito a adição de metal com processo de fusão localizada usando o arco elétrico da máquina de soldagem. Nele será fundido o material de adição (arame). Sabe-se que em uma mineradora muitos dessas ferramentas de corte são simplesmente descartados e peças novas serão compradas. O objetivo principal do trabalho é estudar métodos para depositar metal em corpos de prova por meio de manufatura aditiva com uso do processo de fusão localizada e, futuramente, aplicar nas ferramentas de extração de minério do minerador contínuo. De acordo com análise prévia, observou-se a possibilidade de recuperação com uso da técnica de manufatura aditiva, com fusão localizada de metal para “reconstruir” o corpo da ferramenta, a qual foi desgastada pelo processo de mineração, após a perda ou desgaste da pastilha de metal duro. Foram realizados testes mecânicos de desgaste e caracterização do material depositado para avaliar as propriedades mecânicas, bem como teste em laboratório para comprovar a eficiência do processo.