Linha de corte longitudinal: como funciona e qual ferramental usa

Dados do ferramental da linha

Faixas padrão para ferramental de corte longitudinal. Antes de fechar o pedido, confirme diâmetro externo, furo, espessura e classe de tolerância contra os eixos que a linha já possui.

O que cada estação da linha faz

O carro porta-bobina leva a bobina mãe até o desbobinador, que a segura pelo mandril expansível e aplica tração de frenagem. Essa tração de entrada pesa mais do que parece: se a bobina afrouxa, o material chega ondulado à tesoura e nenhuma correção posterior recupera isso. Em seguida o pinch roll e a endireitadeira aplanam a tira e a centralizam em relação ao eixo da máquina.

A tesoura circular é a única estação que altera a geometria do material. Dois eixos paralelos, um superior e outro inferior, levam facas circulares alternadas com espaçadores. A tira passa entre eles e é cisalhada em tantas fitas quantos forem os pares de facas montados. O refilo das duas bordas externas é desviado para o bobinador de refilo, que o mantém fora do caminho.

Depois da tesoura as fitas seguem juntas e com a mesma tração. A seção separadora as mantém afastadas com discos separadores para que não se sobreponham, o tensionador aplica tração uniforme a todas e o recolhedor as rebobina. Se uma fita chega com menos tração que as vizinhas, ela enrola frouxa, e isso aparece na hora na bobina acabada.

Como o ferramental é montado no eixo

O pacote é montado a partir de uma face de referência do eixo e construído para fora, alternando faca e espaçador. A distância entre duas facas consecutivas é a largura da fita que sai daquele alojamento, ou seja, a largura não se ajusta em painel: ela é calculada somando espessuras de peças e materializada empilhando essas peças na ordem certa.

Ao lado das facas trabalham espaçadores emborrachados e anéis extratores. A borracha agarra a fita e a empurra para fora do fio de corte, para que não suba nem se enrole no eixo, enquanto o núcleo de aço temperado suporta a carga. Como a borracha cede sob carga, esses anéis nunca fixam uma cota crítica: essa função é sempre dos espaçadores de aço.

Os discos separadores atuam mais adiante, do lado do recolhedor, mantendo as fitas já cortadas em trilhas distintas. São retificados na mesma tolerância de furo das facas e dos espaçadores, porque dividem o eixo com eles e qualquer desvio se soma ao longo do pacote.

Folga lateral e penetração: onde nasce a qualidade do corte

A folga lateral é a distância horizontal entre a faca superior e a inferior, expressa como percentual da espessura do material. É o ajuste que mais influencia a rebarba e também o que mais vezes é feito errado. Como ponto de partida usa-se 8 a 12 por cento da espessura em aço carbono, 5 a 8 por cento em inoxidável e 12 a 15 por cento em alumínio. Quanto mais resistente o material, menos folga ele pede, não mais.

Com folga excessiva o material não é cortado, é rasgado: aparece rebarba alta e aresta arredondada. Com folga insuficiente os fios de corte se esfregam, o que destrói as duas facas em poucas horas e gera cavacos finos que sujam a tira. Entre esses dois limites existe uma janela estreita, e essa janela se desloca sempre que muda a espessura ou o tipo de aço.

A penetração, isto é, o quanto a faca superior e a inferior se sobrepõem na vertical, costuma ser ajustada entre um terço e metade da espessura. Aumentar a penetração não melhora o corte: apenas carrega mais o eixo e desgasta o fio antes.

Tolerância de furo e a largura final da fita

O furo é onde o erro se acumula. Cada espaçador se apoia no eixo pelo próprio furo, e se um anel tem alguns centésimos a mais, todos os cortes que estão depois dele se deslocam exatamente nessa quantidade. Não é um erro local: é um deslocamento que arrasta o restante do pacote.

Daí sai a regra de compra. Facas, espaçadores de aço, espaçadores emborrachados e discos separadores precisam compartilhar o mesmo critério de tolerância de furo. Comprá-los de fornecedores diferentes com critérios diferentes faz a largura final deixar de ser previsível e obriga a compensar com calços, ou seja, a acrescentar mais uma junta justamente onde se precisa de rigidez.

O segundo termo que desloca o cálculo é a reafiação. Cada reafiação retira material da face plana e reduz a espessura da faca. Por vez é pouco, muitas vezes alguns centésimos, mas o valor se acumula. Se o sistema continuar calculando com a espessura nominal de catálogo depois de três reafiações, a largura resultante sai de forma sistemática e o erro é atribuído à máquina.

NBR 11888 e NBR 7008: o que a norma diz sobre a largura

No Brasil o pedido chega referenciado às normas da ABNT. Para bobinas e chapas de aço carbono, microligado e de alta resistência, laminadas a frio e a quente, a referência de requisitos é a NBR 11888. Para chapas e bobinas revestidas com zinco ou liga zinco-ferro pelo processo contínuo de imersão a quente, a referência é a NBR 7008. Clientes que exportam costumam pedir também referência às normas europeias, e nesse caso a especificação carrega dois sistemas de tolerância ao mesmo tempo.

Vale separar uma coisa que gera discussão recorrente: a norma fixa a tolerância do produto entregue, não a da montagem do ferramental. A tolerância de largura admitida pela norma é a margem que o cliente vai aceitar na fita. A margem com que o pacote de espaçadores precisa ser construído tem de ser mais estreita que essa, porque em cima dela se somam a deriva de espessura por reafiação, a tolerância de furo e o erro de montagem. Trabalhar com o mesmo número nos dois lugares é a forma mais comum de entregar fora de especificação sem ter errado nada na linha.

Quando o cliente pede largura mais apertada que a norma, e em perfilados e em peças para conformação isso é rotina, essa margem precisa sair do ferramental: espaçadores de aço retificados em conjunto, a mesma tolerância de furo em todas as peças e espessuras reais medidas, não nominais.

O mix brasileiro: galvanizado para construção e linha branca

Boa parte do volume que passa pelos centros de serviço brasileiros é material revestido: galvanizado por imersão a quente e pré-pintado, em espessuras finas, destinado a perfilados para construção, telhas, painéis e à linha branca. Esse mix muda qual é o mecanismo de desgaste dominante, e mudar o mecanismo muda a decisão de compra.

Em material galvanizado o fio não se perde principalmente por abrasão, e sim por aderência: o zinco gruda no fio de corte e essa deposição altera a geometria de corte antes de a faca estar de fato desgastada. É exatamente a situação em que um revestimento TiN entrega ganho mensurável, porque reduz essa aderência e estende a vida do fio em 40 a 60 por cento. Em aço carbono sem revestimento o ganho é bem menor e raramente paga o adicional.

O pré-pintado acrescenta uma condição a mais: a aresta cortada fica aparente no produto final, então a rebarba aceitável é menor do que em material que ainda vai ser conformado e pintado depois. Nesse tipo de trabalho a janela de folga lateral é mais estreita do que a espessura sozinha sugeriria, e o critério para tirar a faca da linha é o aspecto da aresta, não a percepção do operador.

Perguntas frequentes

O que é uma linha de corte longitudinal?

É a linha que transforma uma bobina larga em várias fitas mais estreitas rebobinadas separadamente. Ela reúne desbobinador, endireitadeira, tesoura circular com os eixos de facas, seção separadora, tensionador e recolhedor. O corte acontece por cisalhamento entre facas circulares montadas em dois eixos paralelos, não por remoção de material, e a largura de cada fita vem da distância entre facas consecutivas.

Qual a diferença entre corte longitudinal e corte transversal?

O corte longitudinal divide a bobina no sentido do comprimento, na direção de avanço, e entrega fitas que voltam a ser bobinadas: muda a largura e o material continua em bobina. O corte transversal corta no sentido da largura e entrega chapas ou blanks de comprimento definido: muda o comprimento e o material sai plano. São linhas diferentes e não se substituem.

Qual folga lateral usar nas facas circulares?

De 8 a 12 por cento da espessura em aço carbono, de 5 a 8 por cento em inoxidável e de 12 a 15 por cento em alumínio. Quanto mais resistente o material, menor a folga. Com folga excessiva aparece rebarba alta e aresta arredondada; com folga insuficiente os fios se esfregam, destroem as duas facas em poucas horas e geram cavacos finos que sujam a tira.

Como se calcula a largura da fita?

Somando a espessura real das peças montadas entre duas facas consecutivas: espaçadores de aço, anéis e calços. Não é um valor ajustado pelo painel. O cálculo precisa ser feito com as espessuras medidas das peças que realmente vão para o eixo, e não com o nominal de catálogo, porque a reafiação reduz progressivamente a espessura das facas e desloca o resultado de forma cumulativa.

Por que um espaçador fora de medida desloca todos os cortes seguintes?

Porque o pacote inteiro é cotado a partir de uma única face de referência do eixo e as posições são cumulativas. Um anel com alguns centésimos a mais desloca nessa mesma quantidade todos os cortes depois dele, não apenas o alojamento vizinho. Por isso facas, espaçadores, anéis extratores e discos separadores devem ser retificados na mesma tolerância de furo e comprados como conjunto.

Para que servem os espaçadores emborrachados e os anéis extratores?

Eles empurram a fita já cortada para fora do fio de corte, para que não suba nem se enrole no eixo. A borracha agarra e amortece enquanto o núcleo de aço temperado suporta a carga. Como a borracha cede sob carga, nunca são usados para fixar uma cota crítica: a largura é sempre definida pelos espaçadores de aço, e os emborrachados trabalham ao lado deles, não no lugar deles.

Vale a pena revestimento TiN para cortar galvanizado?

Vale. Em material galvanizado e galvanizado recozido, o mecanismo de desgaste dominante é a aderência de zinco no fio de corte, e não a abrasão, e é justamente contra isso que o revestimento age. Nessa aplicação o TiN estende a vida do fio em 40 a 60 por cento. Em aço carbono sem revestimento o ganho é bem menor e raramente justifica o custo adicional.

De quanto em quanto tempo as facas precisam ser reafiadas?

Não existe número fixo: depende do material, da espessura e da tolerância de rebarba aceita pelo cliente. O critério útil é a rebarba, não a aparência do fio, e a vida deve ser controlada em toneladas por fio em vez de horas de máquina. Depois de cada reafiação é preciso medir a espessura real e registrá-la associada àquela faca, senão o cálculo do pacote deixa de fechar.