Nos artigos anteriores fizemos um breve relato sobre o início da utilização do processo de shot peening no Brasil. Relacionamos também as inúmeras possibilidades de aplicação do processo nas mais diferentes peças. E demos uma idéia de como é alterada a superfície da peça por esse tipo de tratamento.

Porém como tudo na vida, mesmo o shot peening utilizando um único princípio básico, há limitações. Hoje falaremos sobre algumas dessas limitações e também como, em alguns casos, as contornamos.

Algumas das limitações do processo estão ligadas diretamente ao seu princípio de aplicação, o jateamento. Já outra, e talvez a mais importante de todas, está ligada a quem o executa: os operadores.

De uma forma bastante simplista podemos dizer que jateia-se o que se vê. Perdemos muito da eficiência no jateamento quando trabalhamos com ângulos de incidência abaixo de 50°. Normas limitam o shot peening a ângulos abaixo de 45°. Caso tenhamos que tratar superfícies escondidas, ou em ângulos abaixo do citado, dispositivos especiais devem ser empregados. Defletores ou bicos especiais quando equipamentos com ar comprimido são empregados, devem ser utilizados tornando mais complexa não só a operação em si como também seu controle.

Especial atenção deve ser dada quando nossa peça for fabricada em material não ferroso. Na grande maioria dos casos esferas também de materiais não ferrosos devem ser empregadas, evitando a descontaminação superficial posterior. As mais conhecidas são as micro esferas de vidro. Podem ter a desvantagem da alta geração de pó e por serem relativamente leves não permitem grande transferência de energia à peça, limitando seu uso. Nesses casos um segundo material vem ganhado destaque: as granalhas de aço inoxidável. Podem ser obtidas pelo processo de fundição ou pelo adequado arredondamento de arames cortados (cut wire). Com densidade aparente aproximadamente duas vazes maior que as micro esferas de vidro, as granalhas de aço inoxidável tem baixa geração de pó e vida em trabalho bastante superior. De uma maneira geral, as normas exigem a verificação da manutenção da granulometria das esferas em uso em intervalos quatro vezes maior para as granalhas de aço inoxidável fundidas comparativamente às micro esferas de vidro. Já para as granalhas de aço inoxidável de arame cortado esse intervalo cresce doze vezes. Outro material também não ferroso é a cerâmica. Ainda não muito utilizada no Brasil, as esferas de cerâmica são importadas e tem custo inicial bastante elevado. Possuem densidade aparente praticamente igual às micro esferas de vidro, porém com vida útil ligeiramente superior.

Como transferimos energia à peça no shot peening, locais com paredes finas podem sofrer deformações. Espessuras abaixo de cerca de 9 milímetros precisam ser olhadas e tratadas com cuidado. Normas também orientam na melhor escolha dos parâmetros a serem empregados.

Na mesma linha, devemos tomar cuidado com uma possível alteração na rugosidade final da nossa peça após o shot peening. Regiões como assentos de rolamentos devem ser devidamente protegidas. Caso precisem ser tratadas, e a rugosidade final ultrapassar o especificado em projeto, normas também orientam aos limites permitidos na usinagem para recompor o acabamento desejado.

Outra limitação ao processo é o simples fato de ser o shot peening no final das contas a introdução de uma tensão de compressão na superfície da peça. O que é benéfico, pode também ser um problema. Caso nossa peça vá, em regime de trabalho ou mesmo em um possível passo seguinte da cadeia de fabricação, ser submetida a temperaturas acima de determinados valores, pode ocorrer um alívio dessas tensões. Por exemplo, peças em alumínio não devem ser aquecidas a temperaturas superiores a 95°C. Se for o rotor de um turbo compressor, por exemplo, a temperatura de trabalho supera em muito esse limite. Ou caso essa peça venha a ser pintada pelo processo eletrostático, a temperatura normal de cura pode ultrapassar esse valor. Podemos contornar esse problema com a inversão dos passos do processo de produção, mas nem sempre é possível. Da mesma forma, existem limites de temperatura para outros materiais, como o aço, o titânio ou mesmo ligas de níquel e cobalto.

Mesmo sendo comum a utilização de esferas da ordem de décimos de milímetros, pequenos raios e raios de filetes de roscas podem ser um problema para valores abaixo de 0,5 milímetros. Nem sempre se consegue combinar os efeitos necessários ao restante da peça e o perfeito acesso a esses pontos devido ao tamanho da esfera utilizada. Esferas pequenas não produzem grandes tensões de compressão e grandes esferas não atingem pequenos raios. Em alguns casos há a necessidade de duas especificações diferentes de shot peening: uma para pequenos raios e outra para o resto da peça.

O mais importante é termos em mente que a maior de todas as limitações está ligada ao fato de ser o shot peening uma operação especial, conforme havia dito em meu primeiro artigo. Há que se entender que o controle não se faz sobre o produto final, nossa peça. E sim sobre o processo. Se as pessoas envolvidas não forem continuadamente treinadas e os equipamentos utilizados não forem os adequados, podemos entregar ao nosso cliente peças fora das especificações sem ao menos sabermos, já que sobre a peça propriamente dita não fazemos medições. Novamente, essa talvez seja a grande limitação.

Mesmo com o acima relatado não devemos encarar o shot peening como um processo altamente complexo e inacessível às pequenas empresas. Apenas devemos conhecer, e bem, seus princípios, nuances e limites. E principalmente, buscar informações constantemente sobre desenvolvimentos e novas aplicações. Há sempre algo a aprender. E aplicar.