Padrao de Qualidade - Molas Marchetti · no sentido de diminuir as propriedades à fadiga do aço. Deve-se objetivar, portanto, garantir um processo de têmpera que maximize a fração

Padrao de

Qualidade

~

Página 1

Prefácio

Cada marca deixa uma impressão sobre os

seus clientes. Com o objetivo de liderança no seu setor a nível

nacional.

Criamos a 50 anos a marca Marchetti para

deixar a impressão de , tecnologia avançada , parceria,

confiabilidade e bons serviços. São essas impressões que nos

diferenciam na percepção dos clientes, O DNA Marchetti . Em

tempos de globalização , as empresas são capazes de sobreviver

tanto tempo quanto eles agregam valor aos produtos que fabricam.

Ciente deste fato, determinamos a nossa visão quanto ao avanço

da tecnologia da mola no mundo. Neste trabalho, estamos

mostrando nossa linha de produtos com suas características para

que você possa se beneficiar com essas informações. Acreditamos

que você irá achá-las interessantes e úteis . Gostaria de expressar

nosso orgulho em produzir este trabalho , que abrange

informações importantes para a nossa indústria . Estamos

confiantes de que nossos esforços na evolução produtiva e

pesquisas continuarão a ser valorizados por nossos clientes e

reforçar as suas e as nossas posições competitivas de hoje no

mercado globalizado. Finalmente , agradeço aos nossos

colaboradores que produzem nossos produtos com qualidade,

engenhosidade.

Marcos Marchetti Júnior

Diretor

Página 2

CARACTERIZAÇÃO DE PRODUTOS

MOLAS MARCHETTI

Segurança, estabilidade e conforto, fatores fundamentais para

os motoristas que circulam na maior parte do dia por nossas ruas e

estradas, transportando cargas e passageiros.

Molas Marchetti, ciente que uma das partes responsáveis por

garantir essa tríade (segurança, estabilidade e conforto) é a

suspensão do veículo e que um dos seus componentes são os feixes

de molas, que tem como objetivo absorver o impacto das

oscilações das estradas e assim garantir a estabilidade e

dirigibilidade do veículo, diante da importância do ítem investe em

pesquisa e tecnologia de ponta, desenvolvendo produtos que

superem esses eventos e fornecendo a seus clientes componentes de

alta qualidade e de baixo custo de manutenção.

Os feixes de molas, para aplicação em veículos automotores,

são produzidos a partir de barra chata laminada a quente e são,

normalmente, submetidas a tratamento térmico antes da montagem

final visando à melhoria das propriedades mecânicas. Estas barras

para aplicação em feixe de molas são geralmente fabricadas com

aços das séries ABNT: 1070, 1080, 1095, 5150, 5160, 51B60H,

6150H, 9850 e 9254. As durezas das molas temperadas se situam,

após revenimento, normalmente, entre 40 e 48 HRC sendo os

valores superiores da faixa para os aços ligados e os inferiores para

aço-carbono.

A Marchetti utiliza para a fabricação de suas molas o aço ABNT 5160


ÍNDICE

Molas semi-eliptica paginas de 4 a 11.

Grampos paginas de 12 a 15.

Abraçadeiras pagina 16.

Molas Parabólicas paginas de 17 a 25.

Conclusão pagina 26.

Página 3

Página 4


MOLAS SEMI-ELIPTICAS

Figura 1 – Esquema do fluxo de produção de feixes de molas.

Após completar o processo descrito acima o resultado são feixes de

mola de alta qualidade

Figura 2 - Mola parabólica:

Figura 3 - Mola semi-eliptica:

Confecção do Olhal

Corte e Furação a Quente

Recepção de Barras Laminadas

Arqueamento

Tempera e Revenimento

Jateamento e Pintura

Estoque e Expedição

Componentes:

Mola – Feixe de mola

Conceito / Função

É composto por 01 (uma) ou mais lâminas de aço sobrepostas, que trabalham

como elemento elástico da suspensão dos veículos.

Figura 4 – Laminas de mola

Composição química:

Figura 5 – Especificação do aço 5160 para fabricação de molas

Perfil de dureza:Abaixo o detalhamento dos valores de dureza ao longo da lamina de

mola.

Página 5



Página 6



Figura 7 - Mostra o procedimento adotado para a caracterização da dureza na seção

transversal em três pontos da barra (extremidades e parte central).

Figura 8– Representação gráfica dos valores de dureza (HRC) mostrando a homoge-

neidade de valores evidenciando assim a qualidade do tratamento térmico.

Figura 9– Equipamento e processo de ultima geração para tratamento térmico das

molas.

Página 7



No laboratório de qualidade vários equipamentos para avaliação da qualida-

de do produto, entre eles máquinas para ensaio de fadiga e durômetro.

Figura 10– Equipamento para realização de ensaio de fadiga em feixe de mola.

Figura 11– Equipamento (Durômetro)para realização de ensaio de dureza.

Página 8



Fatores que Influenciam a Vida da Peça sob Fadiga Basicamente são quatro os fatores que influenciam a vida de uma peça de aço sob fadiga: Condições de aplicação das tensões, qualidade superficial da peça, microestrutura e inclusões não metálicas. A seguir serão revisados, sucintamente, como cada fator atua sobre a vida de uma peça sob fadiga.

Condição de Aplicação das Tensões: O limite de fadiga é definido como aquele abaixo do qual o material poderá ser submetido indefinidamente a um processo de fadiga sem se romper. Quando se aplicam tensões máximas acima do limite de resistência à fadiga, ocorre a fratura do material. A relação entre tensão máxima aplicada e o número de ciclos N suportado, segue o formato mostrado na curva empírica S-N – S símbolo de stress (tensão) – mostrada na figura 11. Quanto maior a tensão máxima aplicada na fadiga, menor a vida da peça.

Figura 12 – Curva típica de fadiga para metais ferrosos.

1 20 0

11 00

1 0 0 0

9 00

8 00

7 00

6 00

5 00N (n ú me r os d e c ic los at é a fr a tu ra )T

en

sã

o M

áxim

a -

Mpa

Página 9


MOLAS

Qualidade Superficial: Em praticamente 100% dos casos de ruptura por fadiga, a trinca inicia-se na superfície e cresce em direção ao centro da peça. Isto porque os tipos de carregamentos mais comuns (torção ou flexão) são máximos na superfície. Desta forma é importante garantir uma excelente qualidade de superfície, sem defeitos que possam funcionar como ponto concentrador de tensão tais como trincas e marcas de manuseio, de forma se minimizar ou eliminar o efeito de redução que a má qualidade superficial provoca no número de ciclos que suporta uma peça de aço sob fadiga.

Microestrutura do Aço: A estrutura martensítica revenida apresenta-se como uma das melhores opções para resistir a trabalho sob fadiga. Entretanto, a presença de outros constituintes, tais como perlita e ferrita, agem no sentido de diminuir as propriedades à fadiga do aço. Deve-se objetivar, portanto, garantir um processo de têmpera que maximize a fração de martensita no aço.

Figura 13– Mostra a homogeneidade da microestrutura. A martensita temperada e

revenida são observadas em todas as seções da lâmina de forma igual. Evidenciando a

qualidade do tratamento térmico.

Página 10



Figura 14– Variação de dureza de aços-carbono em função do carbono, para várias

porcentagens de martensita na microestrutura. (O percentual de martensita formada no

processo MARCHETTI é de 100 %)

Para aumentar ainda mais o tempo de vida útil de suas molas a

Marchetti pode utilizar o processo de Shotpeening para produzir uma

camada superficial de tensões residuais de compressão. Isso implica em

impactar contra a superfície da mola um jato metálico (granalha de aço)

com força suficiente para criar a deformação plástica. Ao contrário do jato

de areia que é abrasivo nesse processo opera o mecanismo de plasticidade

não há remoção de material, mas sim a superfície espalha plasticamente

provocando alterações nas propriedades mecânicas da superfície.

Dependendo de uma série de fatores como; geometria da peça, material da

peça, material do jato, qualidade do jato, intensidade e cobertura do jato o

Shotpeening pode aumentar a vida em fadiga até 1000%.

Página 11



Figura 15– Efeito do Shotpeening sobre a superfície do material.

Figura 16– Máquina de Shotpeening

Propriedades resultantes do Shotpeening

Melhorar a resistência a fadigas mecânicas e térmicas.

Melhoras a resistência a corrosão.

Possibilitar a redução dimensional e/ou de peso sem comprometer a

resistência mecânica.

Eliminar riscos direcionais de usinagem ou de micro-fissuras inibindo

a propagação de trincas.

Aumentar a resistência ao atrito.

Conformação (deformação ou endireitamento de peças, também

conhecido como peen forming).

Página 12


GRAMPO DE MOLA

Figura 17 .- exemplos de grampos de mola

Conceito / Função

Tem como principal função, fixar o feixe de molas ao eixo, possuindo grandes propriedades

mecânicas. A matéria prima para esse componente é exclusiva e garante ao grampo propriedades

mecânicas que atendem plenamente às solicitações da aplicação.

Figura 18: Tabela – Valores médios de propriedades mecânicas

808806804802800

LSL

Process Data

Sample N 25

StDev (Within) 2,37469

StDev (O v erall) 2,37550

LSL 799,00000

Target *

USL *

Sample Mean 804,12000

Potential (Within) C apability

C C pk 0,72

O v erall C apability

Pp *

PPL 0,72

PPU *

Ppk

C p

0,72

C pm *

*

C PL 0,72

C PU *

C pk 0,72

O bserv ed Performance

PPM < LSL 0,00

PPM > USL *

PPM Total 0,00

Exp. Within Performance

PPM < LSL 15539,23

PPM > USL *

PPM Total 15539,23

Exp. O v erall Performance

PPM < LSL 15567,63

PPM > USL *

PPM Total 15567,63

Within

Overall

Tensão de Ruptura (MPA)

141312111098

LSL

Process Data

Sample N 25



LSL 8,00000

Target *

USL *



C C pk 0,79


Pp *

PPL 0,68

PPU *

Ppk

C p

0,68

C pm *

*

C PL 0,79

C PU *

C pk 0,79


PPM < LSL 0,00

PPM > USL *

PPM Total 0,00


PPM < LSL 8594,59

PPM > USL *

PPM Total 8594,59


PPM < LSL 20508,54

PPM > USL *

PPM Total 20508,54

Within

Overall

Alongamento (%)

680675670665660655650645

LSL

Process Data

Sample N 25



LSL 646,00000

Target *

USL *



C C pk 0,64


Pp *

PPL 0,65

PPU *

Ppk

C p

0,65

C pm *

*

C PL 0,64

C PU *

C pk 0,64


PPM < LSL 0,00

PPM > USL *

PPM Total 0,00


PPM < LSL 27632,56

PPM > USL *

PPM Total 27632,56


PPM < LSL 25186,24

PPM > USL *

PPM Total 25186,24

Within

Overall

Tensão de Escoamento (MPA)

Figura 19- Variação das propriedades mecânicas; tensão de escoamento, tensão de ruptura e alongamento.


GRAMPO DE MOLAS

Página 13


GRAMPO DE MOLAS

Figura 20 - Gráfico mostrando a homogeneidade da propriedade mecânica do grampo.

Figura 21 – Dispositivo para ensaio da região roscada do grampo de mola.

Página 14

Página 15


GRAMPO DE MOLA

Figura 22 - Tabela da norma ISO mostrando a classificação do grampo de mola

Figura 23 - Estrutura de perlita em matriz ferrítica, com tamanho de grão entre 8 e 6 ASTM.

Seção Transversal

Seção Longitudinal

Página 16


ABRAÇADEIRAS

Abraçadeira:

Figura 24 – Braçadeira

Figura 25 (A,B e C)

Distribuição das propriedades

mecânicas da braçadeira

segundo norma ASTM A36


MOLAS PARABÓLICAS

De acordo com as novas tendências do transporte rodoviário, a Molas

Marchetti amplia seu portfólio de produtos e lança no mercado de

reposição as molas parabólicas.

Com a aquisição de equipamentos de última geração, vai produzir e

disponibilizar aos seus clientes produtos de alta qualidade e

durabilidade.

A Marchetti contará com uma linha completa de peças desenvolvidas

para atender veículos de todas as montadoras.

Página 17

MOLAS SEMI-ELIPTICA X PARABÓLICA

Comparativo entre Molas semi-eliptica e parabólica

Semi-eliptica Parabólica

Espessura Igual em toda extensão da lâmina A espessura varia ao longo da lâmina, essa o-

corre proporcionalmente aos esforços existen-

tes em cada ponto da lâmina.

Feixe formado por diversas lâminas A configuração do feixe permite a utilização

de poucas ou somente uma lâmina. Grande peso do conjunto Menor peso do conjunto

Por contar com várias lâminas é maior o atrito Por ter numero menor de lâminas, tem menor

atrito.

Alta capacidade de carga Mesma capacidade de carga que a condição da

semi-eliptica. Alto ruído Menor ruído

Menor conforto Maior conforto

Página 18

MOLAS PARABÓLICAS

MATERIA PRIMA

Especificação dimensional conforme ABNT EB 2165

Largura b

(mm)

Espessura e

(mm)

Desvio Máximo

de paralelismo

Flecha Máxima de

concavidade

Nom. Tol.

A matéria prima utilizada para a fabricação de ambos os tipos de mola

é a barra chata de aço laminada a quente segundo a norma ABNT EB

2165.

O empenamento máximo é de 2 mm/m.

Não são permitidas ondulações vistas a olho nu.

O comprimento deve estar entre 5 e 7 m, podendo apresentar até 10 %

de barras curtas com comprimento acima de 3 m.

Dureza:

341 HB para espessuras de até 6,0 mm.

320 HB para espessuras acima de 6,0 mm.

Página 19

Molas parabólicas - Matéria Prima

Não é permitida descarbonetação total, ou seja, em toda a seção

transversal da barra chata.

Página 20

MOLAS PARABÓLICAS

MATERIA PRIMA

P

ara

aval

iar

o n

ível

de

qu

alid

ade

do p

roduto

Mar

chet

ti, co

mpar

amos

lâm

inas

de

mola

s par

abóli

ca c

om

pro

du

to s

imil

ar d

o B

ench

mar

kin

g , u

m d

os

mai

ore

s pro

duto

res

de

feix

es d

e m

ola

s m

undia

l e

com

as

esp

ecif

icaç

ões

da

no

rma

AB

NT

NB

R 9

180. O

s re

sult

ados

estã

o d

emonst

rados

abai

xo:

Pro

du

tor

Pro

du

to

Mat

éria

Pri

ma

Pro

pri

ed

ade

s M

ecân

icas

Mat

éri

a P

rim

a P

rop

ried

ades

Mec

ânic

as d

a lâ

min

a d

e m

ola

Te

nsã

o

de

Ru

ptu

ra

(MP

A)

Ten

são

d

e

Esco

a-m

ento

(M

PA

)

Alo

n-

gam

ento

m

ín.

(%)

Mar

ten

-si

ta

mín

imo

(

%)

Du

reza

(H

B)

Car

ac-

terí

stic

as g

e-ra

is

Ten

são

d

e

Ru

ptu

ra

(MP

A)

Ten

são

d

e

Esco

a-m

ento

(M

PA

)

Alo

n-

gam

ento

m

ín.

(%)

Mar

ten

-si

ta

mín

imo

(

%)

Du

reza

(H

RC

)

A

ço

B

ench

mar

kin

g

M. P

arab

ólic

a A

BN

T 51

60

xxxx

x xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

16

10

1

46

5

9

10

0

39

a 4

4

M

arch

etti

9

60

53

0

15

xx

xxx

27

0

0b

s.1

16

00

1

44

0

9

10

0

37

a 4

5

N

orm

a A

BN

T EB

2

165

B

arra

ch

ata

AB

NT

5160

xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

(*)

xxxx

x xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

xxxx

x

N

orm

a A

BN

T N

BR

91

80

Feix

e d

e m

ola

s xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

xxxx

x xx

xxx

12

90

a

15

95

11

61

a

14

35

6

8

0

41

a 4

8

Página 21

MOLAS PARABÓLICAS

COMPARATIVO

Mola Parabólica do Benchmarking.

Mola Parabólica da Marchetti.

Para caracterização das laminas determinamos o corte da seção

transversal em três pontos diferentes, conforme ilustrado abaixo:

Iniciamos a caracterização pela análise metalográfica

A norma ABNT NBR 9180 especifica que após tratamento térmico

(têmpera e revenimento) a lâmina deve apresentar um percentual

mínimo de 80 % do constituinte martensita, na lâmina do

Benchmarking verificamos um percentual de 100%.

Página 22

MOLAS PARABÓLICAS

COMPARATIVO ESTRUTURA

A estrutura observada no material da Marchetti também alcançou a

100 % de formação da martensita.

Em termos de estrutura o material Benchmarking e o material da

Marchetti, são semelhantes, ou seja, apresentam a mesma condição

estrutural metalográfica.

Página 23

MOLAS PARABÓLICAS

COMPARATIVO ESTRUTURA

Página 24

MOLAS PARABÓLICAS

COMPARATIVO DUREZA HRC

Nas figuras acima observamos como foi determinado os corpos de

prova para avaliação de dureza dentro da lâmina e dentro da seção

transversal.

Página 25

MOLAS PARABÓLICAS

COMPARATIVO DUREZA HRC

CONCLUSÃO

Analisando todos os resultados obtidos nos ensaios realizados,

comparando-os com os resultados obtidos com amostra Benchmarking

e com a norma ABNT NBR 9180, podemos concluir que a mola

parabólica produzida pela MOLAS MARCHETTI atende plenamente

às especificações da norma e apresenta resultados semelhantes aos que

observamos na Benchmarking.

Página 26

M I A T R C H E TM I A T R C H E TM I A T R C H E T

Tercílio Marchetti S/A Ind. e Com.

Rua Nereu Ramos, 204 - Centro

89121-000 - Rio dos Cedros - SC - Brasil

Fone: (+55) (47) 3386-1011 - Fax: +55 (47) 3386-1261

Documents

Padrao de Qualidade - Molas Marchetti · no sentido de diminuir as propriedades à fadiga do aço. Deve-se objetivar, portanto, garantir um processo de têmpera que maximize a fração