SÍNTESE

Breve visão geral das características do aço estanhável básico, sua definição, medida e influências.

INTRODUÇÃO

Como é sabido, a folha-de-flandres é um material constituído por uma chapa de aço revestida com estanho em ambos os lados. Este aço é de uma espessura uniforme e susceptível à ferrugem sem a protecção do estanho. Esta chapa de aço tem certas características essenciais para a folha-de-flandres e tem uma influência decisiva na fabricação de embalagens. As principais são:

Tipo (Grau) – Grau de refinamento químico do aço

Superfície: Caixa baixa e Sita – Medição da área da superfície da folha

Dureza – Grau de dureza

Medidor – Espessura da folha

Tamanho da lâmina – Trabalho – Corte – Tolerância

Direção do grão – Orientação do rolamento

Acabamentos superficiais – Acabamentos diferentes

Neste trabalho vamos desenvolver cada um destes factores

TIPO (GRAU)

O grau de refinamento químico do aço, ou seja, a sua composição, foi estabelecido no forno siderúrgico. Três tipos de folha-de-flandres, identificados como “L”, “MR” e “MC”, são utilizados para a fabricação de recipientes.

A folha-de-flandres tipo “L” tem um baixo teor de metalóide (fósforo). O tipo “MR” é de conteúdo médio, cujo temperamento ou dureza é adquirido basicamente na operação de laminação. O tipo “MC” tem um teor médio a alto de fósforo, mais alto do que os outros dois tipos. O endurecimento deste último é conseguido basicamente por variações no teor de fósforo, embora a operação de laminação também tenha influência. De longe, o mais utilizado dos três tipos é o “MR”.

As quantidades de carbono, magnésio, sílica e enxofre são muito semelhantes nos três tipos de folha-de-flandres. Estes elementos, se estiverem no limite das tolerâncias máximas, podem influenciar as características do aço e o seu desempenho. A presença de cobre é menor no grau “L”, resultando em maior resistência à corrosão. Este tipo também tem uma menor proporção de fósforo, o que lhe confere uma maior maleabilidade relativa, o que lhe permite ser profundamente puxado. Esta alta resistência à corrosão torna este tipo de folha-de-flandres muito adequado para produtos ácidos, como frutas e legumes.

O aumento da quantidade de fósforo aumenta sua dureza durante o processo de laminação, mas pelo contrário, como já indicamos, reduz sua resistência à corrosão. Por este motivo, quando se pretende atingir valores médios e suficientes de dureza e resistência à corrosão, o tipo “MR” é o mais utilizado. No artigo “HOJALATA”, publicado nesta Web, são detalhadas mas particularidades sobre os tipos de base de aço.

MEDIDAS DE SUPERFÍCIE

Vários tipos de unidades são utilizados no mercado para medir a folha-de-flandres, que correspondem basicamente às do seu aço base, uma vez que a influência do estanhamento nas dimensões finais é insignificante. Basicamente são três: a caixa base americana, a caixa base europeia e a sita. A caixa base é uma unidade de medida de superfície peculiar à indústria da folha-de-flandres Dois tipos de caixas base são utilizados no comércio internacional da folha-de-flandres: a americana e a europeia.

caixa base americana

É uma unidade baseada na superfície de 112 folhas de 14″ x 20″ cujo produto – área – é 31.360 polegadas quadradas (217,78 pés quadrados) equivalente a 20,23 metros2 Este sistema foi derivado do quintal inglês comumente utilizado na época do desenvolvimento inicial da folha-de-flandres neste país.

caixa base europeia

É uma unidade de medida baseada em 100 folhas de dimensões 14″ x 20″, ou 18,06 m2 equivalente a 28.000 polegadas quadradas. É uma variação da caixa americana, indo para 100 folhas em vez de 112.

1 caso base europeu= 0,8928 caso base americano

Sita:

Unidade de medida de folha-de-flandres também por superfície, igual a 100 m2. O seu nome deriva de “System International Tinplate Area”. Equivalente a 4.943 casos básicos americanos ou 5.537 casos básicos europeus.

Como a média de todas as folhas é geralmente diferente de 14″ x 20″ e o número de folhas por pacote é diferente de 112 ou 100, as unidades de medida realmente utilizadas são 31.360 polegadas quadradas (caixa base americana), 18,06 m2 (caixa base européia) e principalmente 100 m2 (sita).

Ao nível do léxico, os lotes de 112 ou 100 folhas de qualquer tamanho e espessura são conhecidos como “pacotes”. As folhas são fornecidas em lotes de vários fardos amarrados em paletes de madeira. Este tipo de carga é chamado “a granel”. Um pacote pode ser composto por 8, 10, 12, 15, ou mesmo 20 pacotes.

TEMPLO

A dureza ou dureza relativa do aço base da folha-de-flandres é o resultado cumulativo de uma série de fatores ou etapas: a composição do aço, as técnicas de laminação, recozimento e têmpera skin-pass.

O Rockwell durometer é o equipamento padrão para determinar a dureza superficial de uma folha de flandres simples reduzida, utilizado para testar sua dureza. É um equipamento universal que utiliza diferentes peças de troca, dependendo do material a ser medido, o que o torna adequado para testar um grande número de tipos de aços e diferentes espessuras.

Este dispositivo é inadequado para a dupla redução da folha-de-flandres, devido à sua finura e elevada dureza. Neste caso, é utilizado um equipamento de ensaio de tracção, determinando o seu limite elástico como um dado comparável à determinação da sua dureza.

A dureza da folha-de-flandres é designada por letras seguidas de um número. Esta designação varia dependendo se a folha-de-flandres é uma folha-de-flandres única reduzida ou duplamente reduzida.

No caso de redução simples, é utilizada a letra “T” seguida de um número de dois dígitos. A letra vem da palavra “dureza”, e os números correspondem ao valor médio do intervalo de durezas, medido na escala Rockwell HR 30 T, que compreende este valor. A escala atinge os seguintes valores e utilizações:

 

Gama de códigos de características Exemplos de utilização

dureza

T 50 45-52 Soft para prensagem em Glândulas, rampas

T 52 48-56 Desenho profundo moderado Vedações por fricção

T 57 54-61 Tampa de uso geral, tampa da coroa

T 61 57-65 Uso geral de coberturas e corpos de maior dureza

T 65 61-69 Difícil Pouco usado

T 70 66-73 Muito difícil Pouco usado

No caso da folha-de-flandres duplamente reduzida, o código europeu de designação consiste nas letras “DR” (duplamente reduzida) e um número de três dígitos que coincide com o limite elástico do mesmo, expresso em N/mm2. O código americano utiliza as mesmas letras “DR” seguidas de um dígito, correspondente ao primeiro algarismo do valor do seu limite elástico expresso em psi. Um valor aproximado de dureza na escala Rockwell HR 30T pode ser dado, mas não pode ser tomado como confiável. A seguinte tabela de valores pode ser dada para o dobro reduzido:

Europa América

Código Elástico Dureza Código Limite Elástico aprox. HR 30T

DR550 550 N/mm2 DR 8 (80.000psi) 73

DR620 620 N/mm2 DR 9 (90.000psi) 76

DR660 655 N/mm2 DR 9M(95.000psi)º 77

DR690 690 N/mm2 DR 10 (100.000psi) 80

CALIBRE

A espessura da folha-de-flandres é um parâmetro que não apresenta qualquer dificuldade, é determinado com qualquer procedimento válido para verificar a espessura de um produto metálico laminado, isto pode ser por medição directa ou por pesagem.

Anteriormente, o conceito de “peso base” era utilizado para classificar os materiais por espessura, com base na relação direta entre peso e espessura igual nas outras medidas da chapa. Este peso base foi expresso em libras por caixa base. Este critério já não é utilizado, especialmente na Europa.

MEDIDAS DE SUPERFÍCIE

Sai:

É a forma mais clássica de fornecimento de folha-de-flandres. Vem na forma de pacotes de folhas com as medidas especificadas na ordem.

Para determinar as dimensões da folha a ser encomendada ou a largura da bobina, deve ser feito um cálculo prévio de acordo com o seu destino final. Se o mesmo se aplica a corpos de recipientes, é necessário determinar por um cálculo geométrico o desenvolvimento dos mesmos e fazer uma composição com o número de elementos que queremos obter por folha, daí deduzir-se-ão as dimensões do rectângulo. Se for utilizada para tampas, a distribuição dos cortes dos discos na folha é função da ferramenta a ser utilizada, pois pode ser de punção simples, duplo ou múltiplo. Será suficiente para resolver um simples problema geométrico para a sua determinação.

As dimensões da folha são calculadas para dar material suficiente nas bordas. Ou seja, ao valor teórico exato necessário para realizar a operação planejada, um corte ou material extra será adicionado nos quatro lados de um valor entre 1 e 3 milímetros por lado para obter suas dimensões finais. O objetivo deste corte é dar material extra suficiente para evitar o corte ruim de uma ou mais unidades a serem obtidas da folha. Este valor pode ser maior ou menor, dependendo da precisão e qualidade de corte da tesoura utilizada para cortar a chapa.

Estas dimensões finais são as dimensões teóricas da ordem. As usinas siderúrgicas comumente as forneceram com um sobredimensionamento entre 0 a 3 mm de comprimento e largura, nas chapas cortadas por elas. Isto é feito para compensar possíveis desajustes ou ondulações (bordas curvas). Estas sobre médias são conhecidas como tolerâncias. O metal extra que limita a área de trabalho da chapa, e que não é utilizado na fabricação de corpos ou coberturas, é destinado à sucata. É comum tirar partido desta sobremedida, pedindo dimensões ligeiramente inferiores às teoricamente necessárias, com as quais se consegue uma poupança importante, como por exemplo a redução de 1 mm. de largura num grande lote significa uma interessante redução de custos.

Bobinas:

Originalmente, toda a chapa metálica era cortada em tamanhos específicos de forma rectangular na indústria do ferro e do aço. Embora este sistema ainda esteja em vigor e muitos pequenos metalúrgicos ainda encomendem o corte da folha-de-flandres e a preparação em fardos, é normal passar as encomendas à siderurgia em bobinas e proceder ao seu corte directamente na casa do metalúrgico ou utilizando um terceiro. Desta forma, consegue-se uma melhor utilização do material.

As dimensões da bobina fornecida pela aciaria, ou seja, comprimento e largura, são controladas pelas seguintes normas:

Comprimento: A diferença entre o comprimento real e o comprimento indicado pelo fabricante para cada bobina não deve exceder + 3%. A diferença acumulada de todos os comprimentos reais e dos comprimentos indicados pelo fabricante para um lote de 100 ou mais bobinas não deve exceder 0,1%.

O comprador normalmente verifica o comprimento total da tira multiplicando o comprimento médio das folhas cortadas da bobina pelo número de folhas obtidas e adicionando os comprimentos de outras partes da bobina. O comprimento médio das folhas cortadas é obtido medindo pelo menos dez folhas escolhidas ao acaso com uma incerteza de 0,2 mm.

Largura: É calculada inicialmente de acordo com o seu destino, o mesmo que a largura de uma folha. A largura de cada folha da bobina de corte deve ser medida com uma incerteza inferior a 0,5 mm. A largura deve ser medida no centro da folha e perpendicular à direcção de laminagem, com a folha apoiada sobre uma superfície plana. A largura média não deve ser inferior à largura solicitada e não deve excedê-la em mais de 3 mm.

DIRECÇÃO DO GRÃO

A orientação direcional ou preferencial do grão está ligada à operação de laminação e têmpera. Os grãos que compõem a estrutura do metal são alongados no sentido da laminação, este alongamento influencia as propriedades do aço de base. Por exemplo, tem uma influência considerável na formação do flange do corpo ou na formação do gancho do corpo no fecho. A direcção do grão torna-se mais evidente quanto mais alto for o temperamento do material. Se a direção do grão pode influenciar a qualidade da embalagem, é necessário especificar isso para a aciaria ao fazer o pedido. Isto indicará a que medida da chapa deve ser paralela, e isto marcará a direção de laminação do aço. Por vezes, pode ser necessário que os modelos de corpo tenham o grão paralelo ao comprimento – à base do recipiente – ou seja, numa direcção “circunferencial” e por isso é designado como grão “C”. Se o grão deve ser paralelo à largura do modelo do corpo, será paralelo ao eixo ou altura do recipiente e é conhecido como folha-de-flandres de grão “H”. Quando a temperatura da folha-de-flandres é T 61 ou inferior, a direcção do grão geralmente não se faz sentir, e o grão “C” ou “H” pode ser usado sem preocupação. Para templos altos e especialmente para a folha-de-flandres duplamente reduzida é imperativo indicar a direcção do grão, porque a sua influência é notável, no caso dos gabaritos para corpos deve ser obrigatório o grão “C”. Também é importante indicar isso em tampas de fácil abertura, o rasgo da tampa é facilitado na direção do grão, especialmente se forem tampas de formato retangular ou oval. No caso de recipientes de forma rectangular, a folha-de-flandres deve ser sempre de grão “C”, qualquer que seja a têmpera utilizada, pois tem uma grande influência na formação dos flanges nos cantos.

ACABAMENTO DA SUPERFÍCIE

A superfície da chapa de aço base pode ter diferentes graus de suavidade ou rugosidade, apresentando diferentes tipos de acabamento superficial antes da aplicação do estanho.

Estas qualidades de acabamento dependem das características da superfície dos rolos de têmpera (laminação têmpera ou skin-pass). Os rolos lisos e bem polidos produzem uma superfície semelhante na chapa. Um ligeiro desbaste do mesmo, feito por jacto de areia, gera uma folha com um certo grau de rugosidade. Há vários graus de acabamento. Para não sermos repetitivos não vamos entrar na sua classificação, detalhes sobre eles podem ser vistos nos trabalhos“HOJALATA” e“TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE DA HOJALATA” já publicados neste site.

 

 

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