Como ferramenta de referência essencial em áreas de medição de precisão, a resistência ao desgaste das placas de granito determina diretamente sua vida útil, precisão de medição e estabilidade a longo prazo. A seguir, explicamos sistematicamente os principais pontos da resistência ao desgaste sob as perspectivas das propriedades do material, mecanismos de desgaste, vantagens de desempenho, fatores de influência e estratégias de manutenção.
1. Propriedades dos Materiais e Noções Básicas de Resistência ao Desgaste
Boa dureza e estrutura densa
As placas de granito são compostas principalmente de piroxênio, plagioclásio e uma pequena quantidade de biotita. Através do envelhecimento natural a longo prazo, desenvolvem uma estrutura de grãos finos, atingindo uma dureza de Mohs de 6-7, uma dureza Shore superior a HS70 e uma resistência à compressão de 2290-3750 kg/cm².
Essa microestrutura densa (absorção de água <0,25%) garante uma forte ligação intergranular, resultando em uma resistência a riscos superficiais significativamente superior à do ferro fundido (que possui uma dureza de apenas HRC 30-40).
Envelhecimento natural e liberação do estresse interno
As placas de granito são extraídas de formações rochosas subterrâneas de alta qualidade. Após milhões de anos de envelhecimento natural, todas as tensões internas são liberadas, resultando em cristais finos e densos e uma textura uniforme. Essa estabilidade torna o granito menos suscetível a microfissuras ou deformações devido a flutuações de tensão durante o uso prolongado, mantendo assim sua resistência ao desgaste ao longo do tempo.
II. Mecanismos de desgaste e desempenho
Principais Formas de Desgaste
Desgaste abrasivo: Microcortes causados por partículas duras que deslizam ou rolam sobre a superfície. A alta dureza do granito (equivalente a HRC > 51) o torna 2 a 3 vezes mais resistente a partículas abrasivas do que o ferro fundido, reduzindo significativamente a profundidade dos riscos superficiais.
Desgaste adesivo: A transferência de material ocorre entre as superfícies de contato sob alta pressão. As propriedades não metálicas do granito (não magnético e sem deformação plástica) impedem a adesão metal-metal, resultando em uma taxa de desgaste próxima de zero.
Desgaste por fadiga: Descascamento da superfície causado por tensão cíclica. O alto módulo de elasticidade do granito (1,3-1,5×10⁶kg/cm²) e a baixa absorção de água (<0,13%) proporcionam excelente resistência à fadiga, permitindo que a superfície mantenha um brilho espelhado mesmo após uso prolongado.
Dados de desempenho típicos
Testes demonstram que placas de granito sofrem apenas 1/5 a 1/3 do desgaste de placas de ferro fundido sob as mesmas condições de operação.
O valor de rugosidade superficial Ra permanece estável na faixa de 0,05 a 0,1 μm por um longo período de tempo, atendendo aos requisitos de precisão da Classe 000 (tolerância de planicidade ≤ 1×(1+d/1000)μm, onde d é o comprimento da diagonal).
III. Principais vantagens da resistência ao desgaste
Baixo coeficiente de atrito e autolubrificação
A superfície lisa do granito, com um coeficiente de atrito de apenas 0,1 a 0,15, oferece resistência mínima quando as ferramentas de medição deslizam sobre ela, reduzindo as taxas de desgaste.
A natureza isenta de óleo do granito elimina o desgaste secundário causado pela poeira adsorvida pelo lubrificante, resultando em custos de manutenção significativamente menores do que as placas de ferro fundido (que exigem a aplicação regular de óleo antiferrugem).
Resistente à corrosão química e à ferrugem.
Excelente desempenho (sem corrosão em uma faixa de pH de 0 a 14), adequado para uso em ambientes úmidos e químicos.
As propriedades anticorrosivas eliminam o aumento da rugosidade superficial causado pela corrosão do metal, resultando em uma taxa de variação da planicidade inferior a 0,005 mm/ano após uso prolongado.
IV. Principais fatores que afetam a resistência ao desgaste
Temperatura e umidade ambiente
Flutuações de temperatura (acima de ±5°C) podem causar expansão e contração térmica, induzindo microfissuras. O ambiente operacional recomendado é uma temperatura controlada de 20±2°C e umidade de 40-60%.
A alta umidade (acima de 70%) acelera a penetração da umidade. Embora o granito tenha uma baixa taxa de absorção de água, a exposição prolongada à umidade ainda pode reduzir a dureza da superfície.
Carga e tensão de contato
Exceder a carga nominal (normalmente 1/10 da resistência à compressão) pode causar esmagamento localizado. Por exemplo, um determinado modelo de placa de granito tem uma carga nominal de 500 kg/cm². Em uso real, cargas de impacto transitórias que excedam esse valor devem ser evitadas.
A distribuição desigual da tensão de contato acelera o desgaste. Recomenda-se um projeto com suporte em três pontos ou com distribuição uniforme da carga.
Manutenção e limpeza
Não utilize escovas de metal ou ferramentas rígidas para a limpeza. Use um pano sem fiapos umedecido com álcool isopropílico para evitar arranhar a superfície.
Verifique regularmente a rugosidade da superfície. Se o valor de Ra exceder 0,2 μm, será necessário retificar e reparar a peça.
V. Estratégias de manutenção e melhoria da resistência ao desgaste
Uso e armazenamento adequados
Evite impactos ou quedas bruscas. Energias de impacto superiores a 10 J podem causar perda de grãos.
Utilize um suporte durante o armazenamento e cubra a superfície com uma película protetora contra poeira para evitar que a poeira se acumule nos microporos.
Realizar calibração de precisão regularmente
Verifique a planicidade com um nível eletrônico a cada seis meses. Se o erro exceder a faixa de tolerância (por exemplo, o erro admissível para uma chapa de grau 00 é ≤2×(1+d/1000)μm), devolva à fábrica para ajuste fino.
Aplique cera protetora antes do armazenamento prolongado para reduzir a corrosão ambiental.
Técnicas de Reparo e Remanufatura
O desgaste superficial inferior a 0,1 mm pode ser reparado localmente com pasta abrasiva diamantada para restaurar um acabamento espelhado com Ra ≤ 0,1 μm.
O desgaste profundo (>0,3 mm) exige o retorno à fábrica para retificação, mas isso reduzirá a espessura total da placa (distância de retificação única ≤0,5 mm).
A resistência ao desgaste das placas de granito resulta da sinergia entre suas propriedades minerais naturais e a usinagem de precisão. Ao otimizar o ambiente de uso, padronizar o processo de manutenção e adotar tecnologias de reparo, é possível continuar demonstrando suas vantagens de alta precisão e longa vida útil na área de medição de precisão, tornando-se uma ferramenta de referência na manufatura industrial.
Data da publicação: 10 de setembro de 2025