Sistema "Ortz"
Piscina sede Jogos do Mediterrâneo
Nosso sistema estrutural ORTZ para a construção de estruturas espaciais é constituído basicamente por dois tipos de elementos: nós e barras.
O nó é uma peça esférica dotada de uma série de orifícios rosqueados de acordo com as direções das barras que devem convergir para ele. A disponibilidade em relação às possíveis direções de acesso das barras é praticamente total, sendo limitada apenas pelo ângulo mínimo que duas barras adjacentes devem manter para evitar interferências entre elas.
As barras possuem perfil tubular e têm, em suas extremidades, casquilhos cônicos soldados com orifícios axiais. Esses casquilhos são atravessados por parafusos especialmente projetados, que possuem dois corpos rosqueados com sentidos inversos de rosca, separados por uma superfície troncocônica. Essa superfície, após o encaixe, se apoia na parte externa das esferas. O duplo sentido de rosca permite que, com apenas um movimento no parafuso, sejam obtidos dois apertos: o da esfera com o parafuso e o deste com a barra, por meio de porcas alojadas na parte de maior diâmetro do parafuso. O objetivo principal dessas duas porcas é possibilitar o acionamento do parafuso com um sistema de bloqueio do tipo porca e contraporca. Além disso, na posição final, esse conjunto garante a manutenção do aperto, evitando que a união se solte devido a possíveis vibrações.
Todo esse sistema permite a retração do parafuso para o interior da barra, de modo que esta possa ser montada e desmontada sem alterar as posições relativas das duas esferas que conecta, mesmo quando estão em sua posição definitiva. Isso proporciona uma extraordinária flexibilidade no processo de montagem da malha e facilita a substituição de qualquer barra danificada.
Um dos objetivos desse design foi alcançar um sistema com alta rigidez axial, minimizando as descontinuidades inevitáveis em qualquer união parafusada. Isso foi possível graças ao design especial do parafuso e ao uso de uma esfera sólida de peça única.
Outro objetivo alcançado foi um comportamento similar em tração e compressão, com boa proporcionalidade entre cargas e deformações dentro da faixa de trabalho. Isso permite realizar cálculos estruturais no campo elástico linear, garantindo alta confiabilidade nos resultados.
Processo de Fabricação
O processo de fabricação das malhas espaciais realizadas com o sistema ORTZ inclui as seguintes operações fundamentais:
- Fabricação de barras:
- Mecanização dos casquilhos cônicos.
- Montagem das extremidades das barras.
- Corte do tubo.
- Soldagem dos tubos aos casquilhos cônicos.
- Pintura das barras com polimerização em forno (operação terceirizada).
- Marcação e classificação para envio à obra. - Fabricação de esferas:
- Mecanização: perfuração e rosqueamento dos orifícios.
- Preparação da superfície e pintura.
- Classificação e preparação para envio à obra.
Uma particularidade do processo de fabricação de barras é que a soldagem é realizada após o posicionamento prévio das extremidades na bancada da máquina de solda. A separação entre os parafusos das extremidades é definida por esse posicionamento e não pela soma das dimensões dos elementos intermediários (parafusos, casquilhos cônicos e tubos). Esse sistema evita a acumulação de erros dimensionais e permite tolerâncias muito estreitas, limitadas praticamente apenas pela dispersão do processo de soldagem.
Esse processo é realizado em instalações automáticas sob atmosfera de gás protetor. A instalação conta com um posicionador controlado por numeração que determina automaticamente o comprimento real da barra, com base nos dados fornecidos pelos sistemas informatizados de cálculo e design.
Esse método de fabricação permite alcançar tolerâncias dimensionais de até 0,3 mm no comprimento das barras.
A mecanização dos orifícios rosqueados das esferas é realizada em uma máquina especialmente concebida para isso. Essa máquina CNC pode ser programada manualmente, mas geralmente opera integrada a um sistema CAD-CAM. A programação é enviada diretamente pelo sistema de cálculo ou transferida por discos ou conexões digitais.
O operador apenas alimenta as peças brutas e carrega os programas necessários. A máquina realiza automaticamente todas as operações: perfuração, avivamento, rosqueamento e reposicionamento da peça para cada orifício, trocando as ferramentas de forma automática.
Proteção Superficial
Existem diversas opções de proteção para as barras, sendo o cliente quem determina o sistema a ser aplicado em cada caso. No entanto, o mais comum para este tipo de estrutura é a pintura à base de resinas epóxi ou poliéster, aplicadas em pó de forma eletrostática e polimerizadas em forno, com uma camada sólida de espessura não inferior a 60 micras. Esse tratamento é precedido por uma preparação de superfície que, no mínimo, inclui desengraxe e fosfatização quando não há traços de óxido, ou uma limpeza mecânica por escovação ou granalhagem, caso exista óxido. A granalhagem também pode ser aplicada mesmo na ausência de óxido para melhorar a aderência da camada de pintura, quando as condições especiais assim exigirem.
Nos casos em que é necessária uma proteção mais robusta, pode-se realizar um processo de galvanização eletrolítica prévio, garantindo maior durabilidade. Para estruturas que estarão expostas a ambientes altamente corrosivos, pode-se aplicar um sistema que assegure a estanqueidade total do interior das barras, sem comprometer a flexibilidade estrutural do conjunto.
Quanto às esferas, normalmente são aplicados procedimentos similares de polimerização em forno. No entanto, em esferas de grandes diâmetros, devido à sua elevada espessura, esses tratamentos podem apresentar dificuldades. Nesse caso, utiliza-se granalhagem para preparar a superfície, seguida pela aplicação de uma camada de primer e duas camadas de acabamento com tintas à base de clorocaucho ou epóxi.
De qualquer forma, o tratamento superficial da estrutura não é algo intrínseco ao sistema ORTZ e deve ser acordado com o cliente em cada caso.
Controles
Na fabricação dos componentes das Estruturas Espaciais realizadas com o sistema ORTZ, aplicam-se dois tipos de controles:
- Controles de Recepção de Materiais
- Controles de Fabricação Interna
Os controles de recepção de materiais podem ser subdivididos em:
- Controles dimensionais e de aparência: Realizados internamente em nossos ateliers, incluindo inspeções visuais, verificações dimensionais e alguns testes metalúrgicos, como medição de dureza.
- Controles metalúrgicos de maior complexidade: Incluem análises metalográficas, radiografias e outros testes avançados, terceirizados para laboratórios especializados, como os dos centros INASMET e CEIT.
Os detalhes específicos das características monitoradas em cada componente, subconjunto ou peça acabada do sistema estão descritos com mais profundidade na Normativa de Controle de Qualidade e nas pautas de controle desenvolvidas especificamente para este processo de fabricação.
