Rossetti, CBMM e SSAB desenvolvem caçamba “super leve” com aço de alta resistência e nióbio

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Com duas toneladas e meia a menos de tara, implemento construído com aços Hardox® 500 Tuf e Strenx® microligados ao nióbio, garante redução no consumo de combustível e nas emissões de CO2, além ampliar a disponibilidade e produtividade

Assim como no transporte rodoviário de cargas, o segmento off-road, especialmente a área de mineração, também busca constantemente ampliar a capacidade de carga se abrir mão da qualidade, resistência e alta disponibilidade. Diante desta realidade, a CBMM, a Rossetti Equipamentos Rodoviários e a siderúrgica SSAB firmaram uma parceria para desenvolver uma nova linha de caçambas mais leves e eficientes.

A união das empresas deu origem a uma nova caçamba do tipo meia cana de 20 m³, exclusiva para caminhões 8x4. Construída em aço Hardox® 500 Tuf microligado com nióbio, o novo implemento se destaca por ser 35% mais leve que os modelos anteriores, entregando assim uma redução de 5% nos custos operacionais e otimizando a eficiência energética, a proporcionar um transporte com menos emissões de poluentes.


Utilizamos o material Hardox® 500 Tuf e reduzimos ainda mais as espessuras das chapas da caixa de carga, como exemplo: a chapa do fundo, de 6mm para 5mm e de 4mm para 3mm nas laterais, frontal e porta traseira e o equipamento passou a pesar 4.780 kg. Também substituímos itens estruturais de média resistência por materiais de alta resistência como o aço Strenx® 700, permitindo eliminação de reforços e redução de espessuras do sobre chassis”, diz Hugo Leandro Rosa, Gerente de Manutenção da CBMM. A redução de espessura das chapas só foi possível através da utilização do aço Hardox® 500 Tuf, que tem propriedades de resistência mecânica e ao impacto superiores se comparados aos outros aços na classe de 500 Brinell existentes anteriormente no mercado. “Conseguimos uma redução significativa de 2.646 kg no peso do implemento desde o primeiro projeto”.

Além do emprego de novos materiais, a tampa traseira também passou por mudanças e recebeu um novo desenho que favorece a rigidez da chapa ultra fina eliminando a necessidade de reforços, além de um sistema de abertura mais simples e adequada à solução, com menos itens de funcionamento, de acordo com a proposta da aplicação de nióbio. Já o estabilizador de basculamento foi retirado, devido a inúmeros testes realizados anteriormente que comprovaram a segurança operacional de inclinômetro nas operações.

Para Fábio Soave, Gerente de Engenharia de Produto da Rossetti, a reestruturação do produto é resultado da constante busca por formas inovadoras de se realizar o mesmo trabalho. “Este tipo de reformulação pode ser utilizado em inúmeras aplicações, mas basicamente os mercados com maior potencial de ganho são a mineração e a construção civil média e pesada. Nem todos os produtos da linha comportam uma alteração deste nível”, avalia.

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Além da significativa redução de peso, o uso do aço Hardox® 500 Tuf também proporciona ao implemento maior resistência. “Mais resistente, pois irá se desgastar menos por sua dureza maior, o que vai aumentar o ciclo de vida desse equipamento na ordem de 10%. E quando falamos que ele tem propriedades estruturais avançadas, ele vai reduzir significativamente as falhas e quebras por fadiga e a manutenção ganha, propiciando um aumento de 2% na disponibilidade física do  equipamento”, afirma Hugo.

“Aumentando a resistência do implemento, promovemos projetos mais leves com redução de espessuras e reforços”, diz o Gerente de Manutenção da CBMM. O nióbio é o metal responsável por evoluir e melhorar as propriedades mecânicas do aço e promover um melhor desempenho do implemento - que passa a suportar maiores cargas com menos deformação, menos desgaste e intervenções para manutenção - e como consequência, entregar um veículo energeticamente mais eficiente.


O implemento mais leve também assegura um ganho proporcional de 6,3% de carga útil. “A redução de duas toneladas e meia se transformaram em material transportado, ou seja, carregamos mais de 2,5 toneladas, por viagem, para serem processadas. O implemento trabalha 50% do tempo cheio e 50% do tempo vazio. Quando ele está cheio, compensamos  com carga útil; e quando estamos voltando para a praça de carregamento, o equipamento “roda” com 2,5 toneladas a menos – o que nos dá um ganho de 8% de consumo de combustível e 7% de consumo de pneus. Pela necessidade de racionalizar e melhorar a utilização dos recursos naturais, assumimos o compromisso de melhorar a eficiência energética de produtos e processos e entregamos neste projeto um equipamento 9,9% mais eficiente”, salienta Hugo Rosa.

Destaca-se ainda a pegada ambiental da nova solução. A utilização do material Hardox® 500 Tuf no equipamento fabricado pela Rossetti, na perspectiva operacional para o usuário final, é capaz de reduzir as emissões dos gases de efeito estufa em torno de 195 toneladas por ano na frota.

Atualmente a CBMM conta com uma frota de oito caminhões fabricados com o aço Hardox® 500 Tuf microligado ao nióbio. O primeiro projeto tem mais de um ano em operação com mais de 5 mil horas sem registro de falhas estruturais. Os outros sete implementos começaram a operar em janeiro de 2021 na mina de Araxá (MG) após a consolidação do trabalho realizado com o caminhão como laboratório. 


Solução ofertada para outros clientes
“Identificamos que o aço Hardox® 500 Tuf é o material que pode nos permitir desenvolvimentos mais agressivos quanto a redução de peso e redesenho dos produtos”, diz Fábio. A Rossetti, após a consolidação do case na CBMM, a Rossetti também aplicou o aço de alta resistência combinado com nióbio em outro projeto de caçamba meia cana. Semelhante à proposta da CBMM, foram substituídos materiais estruturais de média resistência por materiais de alta resistência reduzindo as espessuras.

Até o momento, A Rossetti já produziu 12 caçambas meia cana "super leves". “O projeto contou com a experiência do corpo técnico da CBMM, Rossetti e SSAB quanto a outras soluções de engenharia que contribuíssem para a redução de peso”, salienta Fábio da Rossetti.

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