A trefilação de barras ou tubos permite a customização do material, de acordo com os parâmetros exigidos para determinados produtos ou peças.
Henrique Pátria*
O aço está presente em nossas vidas desde o nascimento até os momentos finais, algo que, muitas vezes, nem sequer notarmos, dada à naturalidade com que o utilizamos. Além disso, é uma matéria-prima fundamental para a maioria das indústrias, servindo de base para uma ampla variedade de produtos industrializados.
O aço pode ser apresentado em diferentes formas, de acordo com sua aplicação. Quando se exige precisão e bom acabamento, destaca-se a utilização do aço trefilado, que será processado e fornecido em tubos ou barras.
Por meio do processo de trefilação, é possível obter tolerâncias dimensionais rigorosas, dimensões reduzidas ou especiais, formatos diferenciados e um acabamento superficial de alta qualidade. Alguns produtos requerem tolerâncias dimensionais extremamente restritas, próximas de zero. Para esses produtos é exigido que o aço utilizado seja trefilado.
A trefilação é um processo aplicado a tubos e barras, realizado a frio, que promove a redução e o alinhamento do material, até que este atinja uma espessura uniforme ao longo de toda a sua extensão.
O processo é executado por meio de uma ferramenta cônica chamada “fieira”, disponível em diversas bitolas (espessuras), perfis (formatos finais) e tolerâncias dimensionais (precisão das medidas), conforme as exigências do produto final.
Antes de ser trefilado, o material precisa passar por uma série de tratamentos para remover a camada superficial de óxidos de ferro originada no processo de laminação a quente, etapa anterior à trefilação. A limpeza geralmente inclui procedimentos como decapagem, fosfatização ou outros banhos químicos, com o objetivo de deixar o aço adequadamente preparado para o processo.
A última etapa desse preparo costuma ser a saponificação, que consiste em aplicar uma camada de sabão (normalmente estearato de sódio ou zinco) na superfície do fio de aço a ser trefilado. Ela servirá como lubrificante e reduzirá o atrito entre o fio e a matriz de trefilação, facilitando o deslizamento durante a trefilação, contribuindo para a qualidade do acabamento e a preservação da ferramenta.
O processo de trefilação propriamente dito começa pelo ponteamento, que consiste em reduzir uma das extremidades do material a ser trefilado, facilitando a passagem do material pela fieira e permitindo o início e a continuidade do processo de trefilação. Esse processo consiste em criar uma “ponta de sacrifício”, necessária para acoplar a peça ao carrinho de tração do banco de trefila. Essa ponta será, posteriormente, removida como sucata e descartada.
Existem quatro métodos principais de ponteamento: usinagem, laminação, amassamento e conformação automatizada. Todos visam preparar a extremidade do material para suportar o esforço de tração, que pode atingir diversas toneladas. Resumindo, o ponteamento é uma etapa preparatória crucial antes da trefilação propriamente dita. Ele garante que o material tenha uma ponta fina o suficiente para ser puxado através da fieira, sem causar danos à matriz ou ao material em si. O carrinho do banco de trefila que vai puxar o aço exerce força de tração de várias toneladas, o suficiente para puxar o material por toda a extensão através da fieira, conferindo-lhe as dimensões exatas, conforme especificado.
No caso de tubos, utiliza-se um mandril interno acoplado, uma ferramenta de metal duro responsável pela redução da espessura da parede e pela trefilação interna do tubo.
Durante o processo, o atrito com a fieira e o mandril gera a transformação do tubo de aço: o diâmetro é reduzido, o comprimento alongado, e o produto final adquire uniformidade dimensional ao longo de toda a sua extensão.
Há, no entanto, limites para essa transformação. Em alguns casos, torna-se necessário um tratamento térmico intermediário, exigindo o uso de fornos de passagem, com controle rigoroso da temperatura, da velocidade de aquecimento e de resfriamento, entre outros parâmetros.
A etapa seguinte à trefilação será o endireitamento e a inspeção dimensional do produto, feita por meios automatizados ou manuais. Quando o aço é trefilado em rolos (como no caso de arames), o equipamento de endireitamento pode incluir também o corte em barras após o alinhamento do material.
Por fim, o processo se encerra com um banho de óleo protetivo, essencial para retardar a oxidação acelerada que ocorre após a trefilação.
A trefilação é, portanto, um processo essencial para garantir a qualidade, precisão e performance de produtos em aço utilizados nas mais diversas aplicações industriais.
*Henrique Patria é editor do Portal e revista Siderurgia Brasil.
