Os cabos de aço são elementos muito utilizados em obras de Engenharia Civil. Tais peças robustas servem de ferramenta para a indústria. Mas já pensou como elas são feitas? Bem, antes de tudo, vale dizer que sua matéria-prima é o arame (conhecido como fio-máquina), que pode ter diversas bitolas. Essa gama de bitolas é obtida por um processo chamado trefilação. Te contamos mais no artigo a seguir, do Engenharia 360!

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Entendendo o processo de trefilação

A trefilação é um processo feito a frio, no qual se usa uma máquina para forçar cabos de arame a atravessar uma matriz (fieira), sendo esticados, resultando em um arame de diâmetro menor. Nesse processo, o material adquire mais durabilidade e resistência à tração - conforme as normas ISO 2232:1990. E, então, para a fabricação dos cabos, o aço utilizado é o de alto carbono (ATC).

Química do fio máquina

O produto siderúrgico de partida para fabricação dos cabos de aço é, então, o fio máquina, produzido pela laminação a quente de palanquilhas ou palancas, que são lingotes de aço - sendo na qualidade e peso desejados. Geralmente, os cabos fabricados vão apresentar teores de carbono entre 0,3% e 0,8%, com o ponto forte entre 0,60% e 0,80%. Já o teor de manganês gira em torno de 0,60%. E a soma de fósforo mais enxofre não deve exceder 0,03, para obter um arame maleável.

Observação: Além disso, alguns fios-máquinas podem conter pequenos percentuais de cobre. Os cabos de aço inoxidáveis são feitos de arames austeníticos das ligas AISI, que começam com o número 3, sendo todos de baixo carbono.

Fator de resistência dos cabos

É evidente que, quanto mais grosso um cabo, mais resistência ele terá. Mas essa resistência também estará ligada à resistência dos arames que os compõem, a depender do seu teor de carbono e processo de trefilação. A saber, a medida de resistência dos arames é dada em N/mm² ou quantos Newton por seção de arame de 1 mm² suporta.

Os arames para cabos de aço podem ter diferentes tipos de acabamento:

• Polido
• Galvanizado
• Inoxidável
• Revestido em PVC ou Nylon

Como são construídos os cabos

A construção dos cabos de aço, como explicado antes, está relacionada ao número de 'pernas' ou quantidade de arames que compõem os cabos. Em verdade, há diversos modelos de composições de cabos de aço, cada uma adequada para diferentes aplicações.

• Composição Seale: Com duas camadas adjacentes com o mesmo número de arames, sendo que todos os arames na mesma camada possuem alta resistência ao desgaste.
• Composição Filler: Com arames principais e arames secundários (mais finos), que servem de enchimento para acomodação de outros arames. A saber, os cabos de aço fabricados assim possuem boa resistência ao desgaste, à fadiga e alta resistência ao amassamento.
• Composição Warrington: Com pelo menos uma camada constituída de arames de dois diâmetros diferentes e alternados. Nesse caso, os cabos de aço fabricados com essa composição possuem boa resistência ao desgaste e boa resistência à fadiga.
• Composições especiais: Combinam características das composições anteriores, proporcionando cabos de mais resistência à abração conjugada e resistência à fadiga de flexão.

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Etapas de fabricação dos cabos de aço

Na primeira fase da fabricação dos cabos de aço, os arames são torcidos em torno de um arame central para formar as pernas do cabo - o número de arames e as operações neste momento podem variar conforme as características do aço que se deseja fabricação (as classes mais comuns são 6x7, 6x19 e 6x36). Na fase final, as pernas do cabo são torcidas em torno de uma alma (fio metálico único central). E o tipo de alma escolhida vai depender das mais uma vez do tipo de cabo fabricado.

Vale dizer que o número de operações de "fechamento das pernas" afeta o desempenho e vida útil do material; com mais de duas operações, ele pode perder flexibilidade, resistência à compressão lateral, resistência à fadiga e capacidade de distribuição uniforme de carga.

Tipo de almas

Podemos citar dois tipos de almas em composições de cabos de aço. A alma de fibra é uma opção (artificial, se forma para ambientes muito sujeito a intempéries), com o cabo de aço enrolado ordenadamente no tambor - exigindo maior flexibilidade, mas sem se deteriorar pela umidade, por exemplo. E tem a alma de aço, cuja aplicação requer resistência a amassamentos e sem ser enrolado ordenadamente no tambor.

Funções e utilizações dos cabos de aço na Engenharia Civil

É preciso compreender o processo de fabricação dos cabos de aço e saber escolher sua matéria-prima, bem como selecionar os tipos de torção e acabamento para garantir a qualidade, segurança e durabilidade desses componentes em diferentes aplicações na indústria e nos projetos de Engenharia.

Na vida moderna, essas peças podem assumir várias funções. São exemplos:

• Transportes: Teleféricos, funiculares e elevadores.
• Elevação e reboque: Guinchos, gruas e guindastes.
• Construção civil: Vigas e colunas, pilares e fundações, lajes, armaduras, etc.

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Fontes: Cabopec, Wikipédia, Cabos de Aço SC.

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Eduardo Mikail

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