Os microparafusos de equipamentos médicos apresentam diversos modos de falha, cada um com diferentes causas. Os tipos principais incluem as cinco categorias a seguir:
1. Falha de desgaste
O desgaste é um modo de falha comum, caracterizado pela perda gradual de material das superfícies de trabalho da matriz (por exemplo, aresta de corte do punção, cavidade da matriz), levando à diminuição da precisão dimensional e a arranhões ou rebarbas na superfície da peça.
Condições de atrito severo: Durante o processo de estiramento, o deslizamento relativo entre a matriz e a peça gera atrito intenso. Lubrificação insuficiente (por exemplo, lubrificante seco, seleção incorreta de lubrificante) ou métodos de lubrificação inadequados (por exemplo, falha em cobrir áreas de contato críticas) acelerarão o desgaste abrasivo.
Dureza insuficiente do material: O aço da matriz não foi submetido a tratamento suficiente de têmpera ou revenido, resultando em uma dureza superficial inferior à dureza do material da peça (por exemplo, ao esticar placas de aço de alta resistência, a dureza insuficiente da matriz leva ao desgaste fácil).
Defeitos no tratamento de superfície: Espessura insuficiente da camada de nitretação, descamação do revestimento ou camada de cementação irregular resultam em perda de proteção da superfície da matriz.
Projeto de folga inadequado: A folga insuficiente da matriz do punção aumenta a pressão de contato e a área de atrito, exacerbando o desgaste.
2. Fratura por fadiga Sob carga cíclica, microfissuras podem iniciar na superfície ou dentro do molde, proliferando gradualmente até a fratura. Isto é comumente visto em áreas de concentração de tensão, como a raiz do punção e o filete da matriz.
Concentração de tensão: Cantos agudos, pequenos filetes e ranhuras na estrutura do molde tornam-se facilmente pontos de concentração de tensão, agindo como pontos de início de trinca.
Tratamento térmico inadequado: Tensão residual excessiva após têmpera ou revenido insuficiente aumenta a fragilidade do material.
Flutuações de carga: A espessura irregular do material da peça e a velocidade de tração instável causam tensão flutuante no molde, acelerando a propagação de trincas por fadiga.
Defeitos de material: Inclusões, porosidade e outros defeitos internos no aço do molde desencadeiam facilmente o início de trincas.
3. Deformação plástica A deformação das peças de trabalho do molde (como dobra do punção, alargamento do furo da matriz e colapso da cavidade) leva a desvios dimensionais na peça de trabalho.
Resistência insuficiente do material: O aço da matriz tem baixa resistência ao escoamento e não pode suportar cargas de tração.
Temperatura operacional excessiva: O calor de fricção gerado durante o alongamento aumenta a temperatura da matriz (especialmente ao esticar aço com alto teor de carbono ou chapas grossas), causando amolecimento do material.
Sobrecarga: A pressão de tração excede o limite de capacidade de carga do material da matriz (por exemplo, configurações incorretas dos parâmetros do equipamento).
Defeitos do tratamento térmico: Dureza de têmpera insuficiente ou temperatura de têmpera excessivamente alta levam a uma diminuição na dureza e resistência do material.
4. Lascamento e fratura: A quebra repentina da aresta de corte da matriz ou de áreas localizadas geralmente ocorre sob cargas de impacto, comumente observadas em matrizes com arestas finas ou matrizes feitas de materiais frágeis.
Alta fragilidade do material: O aço da matriz não foi submetido ao revenido adequado (por exemplo, aço para ferramentas com alto teor de carbono não revenido após a têmpera) ou foram usados materiais frágeis (por exemplo, aço para ferramentas com carbono sem liga).
Defeitos de projeto estrutural: A aresta de corte é muito fina, o raio de transição é muito pequeno ou a parede da cavidade é muito fina.
Instalação e ajuste inadequados: O mau alinhamento da matriz leva a uma carga irregular ou parafusos de fixação soltos causam impacto.
Anormalidades na peça de trabalho: Partículas duras (por exemplo, incrustações de óxido, inclusões) existem na peça de trabalho, impactando a aresta de corte da matriz.
5. Falha por corrosão
A superfície do molde é corroída por processos químicos ou eletroquímicos, manifestando-se como manchas de ferrugem, corrosão ou descamação da superfície, afetando a precisão e a vida útil.
Fatores ambientais: Ambientes úmidos de oficina ou materiais corrosivos ao material elástico (por exemplo, aço inoxidável, liga de alumínio); Corrosão do lubrificante: Alguns lubrificantes contêm componentes ácidos (por exemplo, fluido de corte residual), que podem corroer a superfície do molde após contato prolongado; Fraca resistência à corrosão do material: O aço do molde não foi submetido a tratamento anticorrosivo (por exemplo, cromagem, nitretação) ou o aço selecionado tem resistência à corrosão insuficiente.
