Ao passar por um fabricante de máquinas-ferramenta e ver os técnicos raspando e retificando manualmente, é impossível não se perguntar: “Será que eles realmente conseguem melhorar essas superfícies usinadas apenas raspando e retificando? (Será que o homem pode ser mais poderoso do que as máquinas?)”
Se você se refere exclusivamente à aparência, então nossa resposta é “não”: não faremos algo mais bonito, mas por que precisamos recorrer à raspagem? É claro que há razões para isso; uma delas é o fator humano: a finalidade da máquina‑ferramenta é produzir outras máquinas‑ferramenta, mas ela jamais conseguirá reproduzir um produto mais preciso do que o original. Portanto, se quisermos construir uma máquina mais precisa do que a máquina original, precisamos partir de um novo ponto de partida — ou seja, devemos começar com esforços humanos. Nesse caso, os esforços humanos referem‑se à raspagem manual.
A raspagem e a retificação não são operações realizadas “com as mãos nuas” ou “sem regras”. Na verdade, trata‑se de um método de cópia. Ela reproduz quase perfeitamente a matriz, que é uma superfície plana padrão e também é feita manualmente.
Embora a raspagem seja trabalhosa, ela constitui uma habilidade — uma tecnologia de nível artístico. Talvez seja mais difícil formar um mestre em raspagem do que um mestre em escultura em madeira. Existem poucos livros sobre esse tema no mercado, especialmente ainda menos materiais que expliquem “por que a raspagem é importante”. Talvez seja por isso que a raspagem seja considerada uma arte.
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Por onde começar?
Se um fabricante optar por usar uma retificadora em vez de raspar, a precisão do trilho-guia da sua “máquina‑mestre” deve ser superior à da nova retificadora.
Então, de onde vem a precisão da máquina?
Ela deve provir de uma máquina mais precisa, ou então depender de outro método capaz de produzir uma superfície realmente plana, ou ainda pode ser copiada de uma superfície plana bem executada.
Podemos utilizar três métodos de traçar círculos para ilustrar o processo de geração da superfície (embora o círculo seja uma linha e não uma superfície, ele pode ser citado para esclarecer o conceito). Um artesão pode traçar um círculo com um compasso comum; se usar um lápis para desenhar ao longo de um orifício redondo em um gabarito plástico, acabará reproduzindo todas as imprecisões desse orifício; já se traçar o círculo à mão, a precisão do círculo dependerá das suas habilidades limitadas.
Em teoria, uma superfície plana pode ser obtida pela fricção alternada (lapidação) entre três superfícies. Para simplificar, vamos utilizar três pedras, cada uma com uma superfície relativamente plana, como exemplo. Se você esfregar essas três superfícies alternadamente, em ordem aleatória, elas ficarão cada vez mais lisas. Já se usar apenas duas pedras para esfregar, obterá um par conjugado, com uma superfície côncava e outra convexa. Na prática, além de substituir a lapidação pela raspagem, também se segue uma ordem clara de pareamento. O mestre raspador costuma aplicar essa regra ao confeccionar o dispositivo padrão (calibre reto ou placa plana) que deseja utilizar.
Ao utilizar o processo de raspagem, o operador aplica primeiro o revelador ao gabarito padrão e, em seguida, coloca‑o sobre a superfície da peça para deslizar, de modo que a área a ser removida fique exposta. Se essa operação for repetida sucessivamente, a superfície da peça se aproxima cada vez mais do gabarito padrão, podendo assim reproduzir as mesmas características da peça original.
As peças fundidas a serem raspadas geralmente são usinadas com uma folga de alguns milésimos acima do tamanho final; em seguida, são submetidas a tratamento térmico para aliviar as tensões residuais e, posteriormente, voltam para o polimento antes da raspagem. Embora a raspagem demande muito tempo e apresente elevados custos de mão de obra, ela pode substituir processos fabris que exigem altos investimentos em equipamentos. Caso não se deseje recorrer à raspagem como alternativa, a peça deverá ser usinada com alta precisão em máquinas caras e sofisticadas.
Além dos elevados custos dos equipamentos envolvidos nas etapas finais de acabamento, há outro fator a considerar: durante o processamento de peças, especialmente de grandes fundidos, é frequentemente necessário realizar fixações por gravidade. Quando a precisão atinge valores na casa dos milésimos, a força de fixação costuma provocar deformações na peça, comprometendo sua exatidão após a liberação dessa força; além disso, o calor gerado durante o processamento também pode causar distorções na peça.
Essa é uma das muitas vantagens da raspagem: não há força de fixação e o calor gerado pelo processo é praticamente nulo. Grandes peças são sustentadas por três pontos, garantindo que não sofram deformações devido ao próprio peso.
Quando a trilha de uma máquina-ferramenta se desgasta, é possível corrigi‑la por meio de nova raspagem, o que constitui grande vantagem em comparação com o descarte da máquina ou seu envio à fábrica para desmontagem e reprocessamento.
Quando a trilha de uma máquina‑ferramenta precisa ser raspada novamente, os técnicos de manutenção da fábrica podem executar o serviço; porém, também é possível contratar profissionais locais para realizá‑lo.
Em alguns casos, tanto a raspagem manual quanto a raspagem elétrica podem ser utilizadas para alcançar a precisão geométrica requerida. Se as guias de um conjunto de mesas de trabalho e de sela já foram raspadas e a precisão atingiu os requisitos, mas constata‑se que o paralelismo entre a mesa de trabalho e o fuso está fora dos padrões (o que demanda grande esforço para correção), consegue imaginar quanta tecnologia seria necessária para remover a quantidade exata de metal no ponto correto, utilizando apenas uma máquina de raspagem, sem comprometer a planicidade e corrigindo adequadamente o erro de alinhamento?
É claro que esse não é o objetivo da raspagem, nem deve ser utilizada como método para corrigir grandes erros de alinhamento. No entanto, um mestre habilidoso em raspagem consegue realizar esse tipo de correção em um tempo surpreendentemente curto. Embora esse método exija técnica especializada, ele é mais econômico do que processar um grande número de peças com precisão extrema ou adotar projetos confiáveis ou ajustáveis para prevenir erros de alinhamento.
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Melhoria da lubrificação
A experiência prática comprovou que a raspagem do trilho pode reduzir o atrito graças a uma lubrificação de melhor qualidade, mas as opiniões sobre o motivo não são unânimes. A ideia geral é que a raspagem dos pontos baixos (ou, mais especificamente, das cavidades escavadas e dos reservatórios de óleo destinados à lubrificação) cria numerosas pequenas cavidades de armazenamento de óleo, que acabam sendo removidas pelas muitas saliências microscópicas ao redor.
Outra explicação lógica é que isso permite manter continuamente uma película de óleo, fazendo com que as partes móveis flutuem sobre essa película — objetivo principal de toda lubrificação. O principal motivo desse fenômeno é que esses bolsões irregulares de óleo formam espaços contíguos, dificultando a saída do lubrificante. A condição ideal para a lubrificação é manter uma película de óleo entre duas superfícies lisas; porém, nesse caso, é preciso solucionar o problema de evitar que o óleo escorra ou reabastecê-lo o mais rapidamente possível. (Independentemente de haver ou não uma espátula na superfície do trilho, valas de óleo costumam ser construídas para facilitar a distribuição do lubrificante.)
Tal afirmação leva as pessoas a questionarem o efeito da área de contato. A raspagem reduz a área de contato, mas promove uma distribuição uniforme — e a uniformidade é fundamental. Quanto mais planas forem as duas superfícies em contato, mais homogênea será a distribuição das áreas de contato. No entanto, existe um princípio na mecânica segundo o qual “a fricção é independente da área”, ou seja, não importa se a área de contato é de 10 ou de 100 polegadas quadradas: a força necessária para mover a bancada será sempre a mesma. (O desgaste, porém, é outro assunto: quanto menor a área sob a mesma carga, mais rápido ocorrerá o desgaste.)
O que quero dizer é que o que buscamos é um melhor efeito de lubrificação, e não uma maior ou menor área de contato. Se o efeito de lubrificação for perfeito, a superfície do trilho jamais sofrerá desgaste. Caso uma mesa de trabalho seja difícil de mover devido ao desgaste, isso pode estar relacionado à lubrificação e não à área de contato.
dois
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Como é feita a raspagem?
Antes de identificar os pontos altos que precisam ser raspados, aplique primeiro o revelador sobre o gabarito padrão (placa plana ou gabarito de calibre reto, quando o trilho em V for alisado) e, em seguida, esfregue o gabarito revestido com revelador sobre a superfície do trilho a ser alisada. O revelador transferirá-se para os pontos altos da superfície, permitindo então utilizar uma ferramenta especial de raspagem para remover esses pontos. Esse procedimento deve ser repetido até que haja uma transferência uniforme sobre toda a superfície do trilho.
É claro que um mestre raspador deve conhecer diversos tipos de técnicas. Aqui abordarei duas delas.
Antes da aplicação do corante, costumamos usar uma lima sem corte para esfregar suavemente a superfície da peça, removendo rebarbas.
Limpe a superfície com uma escova ou com a mão, e não com um pano. Se for utilizado um pano, os finos fiapos deixados pelo tecido poderão causar marcas enganosas na próxima etapa de aplicação do corante nos pontos altos.
O próprio Master Scraper verificará seu trabalho comparando o dispositivo padrão com a superfície da pista. O inspetor só precisa informar ao Master Scraper quando ele pode interromper o trabalho, assim ele não precisa se preocupar com o processo de raspagem. (O Master Scraper pode ser responsável pela qualidade do próprio trabalho)
No passado, tínhamos um conjunto de normas que estipulava quantos pontos altos deveriam existir por polegada quadrada e qual percentagem da área total deveria apresentar tais pontos. Contudo, constatamos que é praticamente impossível verificar a área de contato; hoje, cabe ao mestre raspador determinar o número de pontos por polegada quadrada. Em suma, o mestre raspador geralmente procura atingir a meta de 20 a 30 pontos por polegada quadrada.
No processo atual de raspagem, algumas operações de nivelamento utilizam máquinas elétricas de raspagem, que também são manuais, mas conseguem eliminar parte do trabalho mais cansativo, tornando as atividades de raspagem menos exaustivas. No entanto, ao realizar trabalhos de montagem de alta precisão, a sensação proporcionada pela raspagem manual permanece insubstituível.
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Padrão riscado
Existem muitos tipos de padrões. Aqui apresentamos vários padrões comuns, como o padrão em arco, o padrão quadrado, o padrão em onda e o padrão em leque. O padrão em arco inclui principalmente o padrão da lua e o padrão da andorinha.
1. Padrão em arco e método de raspagem
Primeiro, utilize o lado esquerdo do fio da lâmina para abaixar a lâmina e, em seguida, raspe na diagonal da esquerda para a direita (conforme mostrado na figura a abaixo). Ao mesmo tempo, gire o pulso da mão esquerda para que a lâmina descreva um arco da esquerda para a direita (conforme mostrado na figura b abaixo), fazendo com que a raspagem do fio da lâmina passe da esquerda para a direita. A extensão longitudinal do traço da lâmina é geralmente de cerca de 10 mm. Todo o processo de raspagem é realizado instantaneamente, permitindo assim a criação de diversos padrões em arco. A lâmina também pode ser raspada obliquamente da direita para a esquerda. Ao pressionar firmemente com o pulso esquerdo, gire o pulso direito para que a lâmina descreva um arco da direita para a esquerda, fazendo com que a raspagem do fio da lâmina passe da direita para a esquerda.
três
Método básico de raspagem do padrão em arco
Principais pontos da raspagem de padrões em arco: devido às diferentes condições de raspagem e aos métodos de operação, a forma, o tamanho e o ângulo incluído do padrão em arco obtido sofrem consideráveis variações. Em primeiro lugar, é importante escolher o raspador adequado, pois a largura e a espessura da lâmina, o raio do arco da lâmina e o tamanho do ângulo de cunha exercem determinados efeitos sobre a forma do padrão em arco; em segundo lugar, é necessário controlar a amplitude da rotação do pulso e o comprimento da trajetória de empurrar e raspar durante a raspagem; em terceiro lugar, deve-se aproveitar o efeito elástico da cabeça do cortador. De modo geral, quanto maior for a rotação do pulso e mais curta for a trajetória de empurrar e raspar, menor será o ângulo incluído e a forma do padrão em arco obtido, conforme mostrado na figura acima, item c.
(1) Padrão lunar e método de raspagem
quatro
Antes da raspagem, trace um quadrado com uma determinada distância sobre a superfície da peça de trabalho utilizando um lápis.
Na raspagem, utiliza-se um raspador fino com lâmina em arco. A linha central do plano da lâmina forma um ângulo de 45° com a linha central longitudinal da superfície da peça de trabalho, e a raspagem é realizada da parte dianteira para a parte traseira da peça.
(2) Padrão em forma de andorinha e método de raspagem
O padrão em forma de andorinha é apresentado na figura abaixo. Antes da raspagem, trace um quadrado com uma determinada distância sobre a superfície da peça de trabalho utilizando um lápis. Na raspagem, utiliza-se um raspador fino com lâmina em arco. A linha central do plano da lâmina forma um ângulo de 45° com a linha central longitudinal da superfície da peça de trabalho, e a raspagem é realizada da parte dianteira para a parte traseira da peça. Os métodos comuns de raspagem são:
cinco
Primeiro, é raspado um padrão curvo com a primeira ferramenta, e em seguida, um segundo padrão curvo é raspado ligeiramente abaixo do primeiro, de modo a obter um padrão semelhante ao de uma andorinha, conforme mostrado na figura acima, item b.
2. Padrão quadrado e método de raspagem
O padrão quadrado é apresentado na figura abaixo. Antes da raspagem, trace um quadrado com uma determinada distância sobre a superfície da peça de trabalho utilizando um lápis. Na raspagem, a linha central do plano do corpo da ferramenta forma um ângulo de 45° com a linha central longitudinal da superfície da peça de trabalho, e a raspagem é realizada da parte dianteira para a parte traseira da peça. O método básico de raspagem consiste em utilizar um raspador estreito com borda reta (ou borda em arco de grande raio) para realizar raspagens curtas por empurrão. Após raspar o primeiro quadrado, deve-se deixar um espaço equivalente a um quadrado antes de proceder à raspagem do segundo quadrado.
seis
3. Padrão ondulado e método de raspagem
O padrão ondulado é mostrado na Figura a. Antes da raspagem, trace um quadrado com uma determinada distância sobre a superfície da peça de trabalho utilizando um lápis. Durante a raspagem, a linha central do plano do corpo da ferramenta deve estar paralela à linha central longitudinal da superfície da peça, e a raspagem deve ser realizada da parte posterior para a parte frontal da peça. O método básico de raspagem é o seguinte: utilize o raspador entalhado para efetuar a raspagem, selecione a posição do cortador (geralmente a interseção) e, em seguida, desloque o cortador diagonalmente para a esquerda após soltá-lo. Quando o cortador atingir uma certa extensão (geralmente até a interseção), mova-o diagonalmente para a direita e, então, levante o cortador, conforme ilustrado na Figura b abaixo.
sete
4. Padrão de ventilação e método de raspagem
O padrão em forma de leque é apresentado na Figura a. Antes da raspagem, trace um quadrado e uma linha angular com uma determinada distância sobre a superfície da peça de trabalho utilizando um lápis. Para raspar o padrão em forma de leque, deve-se utilizar o raspador em gancho (conforme mostrado na Fig. b abaixo). A extremidade direita da lâmina deve estar afiada, enquanto a extremidade esquerda deve permanecer ligeiramente romba, e a linha de corte deve ser reta. O método básico de raspagem é:
oito
Selecione a posição de queda da ferramenta (geralmente no ponto de interseção), mantenha a mão esquerda a 50 mm de distância da cabeça do cortador, pressione-a para baixo na direção esquerda, tome a extremidade esquerda da lâmina como centro do círculo e gire a mão direita no sentido horário. Os ângulos de rotação geralmente são de 90° e 135°. O padrão em forma de leque correto é mostrado na figura c acima. Devido a uma aplicação inadequada da força, é fácil raspar ambas as extremidades simultaneamente, formando o padrão apresentado na figura d acima. Dessa maneira, os traços do padrão raspado ficam demasiado rasos e correspondem a um padrão incorreto.