Revista Industrial Heating - Abril/2010

Abril 2010

METALOGRAFIA Ensaios de dureza Rockwell pág.41 Nitretação Iônica + PACVD pág. 20 Manutenção em Revestimentos Refratários pág.32 Têmpera por Indução no Gerador Eólico pág.36

BODYCOTE BRASIMET: Novos Rumos no Brasil www.revistaIH.com.br www.industrialheating.com

pág.16

o

ário

Três décadas e ainda andando forte

Forno a vácuo com carregamento vertical pelo fundo com área livre de 3250mm de diâmetro x 2100mm de altura, para tratar peças de titânio de 7 toneladas a 1315°C, equipado com uma câmara quente all-metallic.

Parabéns aos clientes G-M e aos empregados G-M Presidente Em mais de 32 anos a G-M ENTERPRISES desenvolveu, projetou e fabricou fornos a vácuo e fornos de recobrimento VPA no estado da arte, com performance e qualidade superior, para atender os requisitos demandados pelo mercado.

Suresh Jhawar e os empregados da G-M gostariam de agradecer às empresas e clientes que nos apoiaram e contribuíram para o sucesso apresentado nas últimas três décadas.

Fornos que realmente funcionam Para mais informações, contate-nos.

G-M Enterprises 525 Klug Circle, Corona, California 92880, USA Phone 951-340-GMGM (4646) • Fax: 951-340-9090

CONTEÚDO

Abril 2010 • Número 6

Na Capa:

A foto mostra uma imagem metalográfica do tamanho de grão, ampliado por motivo de sobre aquecimento. A Torre Dura Scan, da Struers Inc, também é apresentada. O sistema de medidas de micro e macro dureza Dura Scan tem um patenteado sistema de célula de carga com peso morto com limites de teste de carga de 10 gramas a 10 quilogramas.

20

Tratamento Térmico

Aumento da Resistência à Corrosão Combinando Nitretação e Revestimento a Plasma

A R T I G O S

T. Muller, A. Gebeshuber, R. Kullmer, C. Lugmair – Rübig GmbH & Co. KG, Wels, AUSTRIA - S. Perlot, M. Stoiber – Materials Center, Leoben, ÁUSTRIA. Devido à combinação entre a difusão e o processo de revestimento, os revestimentos duros alcançam um bom efeito de apoio, uma melhor ligação da camada e redução de trincas sub-superficiais.

32

Cerâmica e Refratário/Isolantes Térmicos

Manuntenção para Eficiência Energética Thomas Rebernak e Steve Chernack – Thermal Ceramics Inc., Augustas, Geórgia, EUA. A manutenção dos revestimentos e isolamentos de seus fornos pode resultar em uma significante economia energética. Na maioria dos casos, o custo associado com a substituição por refratários mais eficientes pode ser recuperado em um ou dois anos.

36

Aquecimento e Fusão por Indução

A ligação entre energia eólica e têmpera por indução Dr. Hansjürg Stielle – EFD Induction, Freiburg, Alemanha.

Aumento constante do preço do petróleo, aquecimento global, energias alternativas - são palavras comuns que ouvimos todos os dias. Energia eólica é uma solução barata e abundante. A têmpera indutiva superficial pode auxiliar a solucionar os desafios do tratamento térmico dos componentes dos aerogeradores.

41

Caracterização e Testes de Materiais

Metalografia: As melhores práticas para os ensaios de dureza Rockwell Bill O´Neill – Wilson® Instruments, Norwood, Massachusetts, EUA. A dureza, da forma em que é aplicada à maioria dos materiais e em particular aos metais, é um ensaio mecânico comum. No entanto, este ensaio é valioso e revelador e tem sido utilizado de várias formas há mais de 250 anos.

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 3

CONTEÚDO COLUNAS

Editoriais

05 Consulte-nos (Por Reed Miller - EUA)

Consultar a nossa revista faz com que você adquira conhecimento técnico, informações e eventos do mundo industrial. Independentemente de como você decidir consultar a Industrial Heating, por favor conheça nossos anunciantes e patrocinadores, são eles que permitem que a revista tenha distribuição gratuita.

07 Tecnologia Verde Amarela (Por Udo Fiorini - Brasil)

No mercado das tecnologias térmicas as informações são iguais no mundo todo. Um artigo sobre uma têmpera de um determinado tipo de aço é igual aqui, nos EUA, na Alemanha, na China ou onde quer que seja no planeta.

Mudam as denominações do tipo de aço, mudam algumas preferências locais de aquecimento ou resfriamento, mas o processo e os resultados são universais. Então, como fazer o técnico brasileiro perder a timidez de se expor?

10 Você Sabia?

Renascimento da História e Beleza Algumas coisas vêm e vão com o tempo, mas o apelo pelos vidros coloridos tem permanecido. Muitos artesãos hoje em dia têm dedicado seu trabalho à restauração de janelas antigas de vidros coloridos de forma que as novas gerações possam desfrutar da sua beleza.

12 O Doutor em Tratamento Térmico™

O O'Ring Perfeito Os o-rings, ou anéis de vedação, são uma parte essencial de qualquer sistema de vácuo bem sucedido.

Onde existir componentes móveis (como válvulas, bombas, etc.) os o-rings são necessários. No entanto, nem todos os o-rings são desenvolvidos igualmente.

DEPARTAMENTOS 07 Índice de Anunciantes 08 Eventos da Indústria

EQUIPE DE EDIÇÃO BRASILEIRA S+F Editora (19) 3288-0437 www.sfeditora.com.br Fernando Cézar Passos - Jornalista Responsável - Mtb 14.766

Udo Fiorini - Editor udo@revistaIH.com.br • (19) 9205-5789

Sunniva Simmelink - Marketing sunniva@revistaIH.com.br • (19) 9229-2137

Ana Lucia Godoi - Vendas analucia@revistaIH.com.br • (11) 8451-0678/ (11) 4787-6200

Alexandre Farina - Tradução Paula Farina - Tradução Ricardo Zanon - Diagramação redacao@revistaIH.com.br

ESCRITÓRIO CORPORATIVO NOS EUA Manor Oak One, Suite 450, 1910 Cochran Road, Pittsburgh, PA 15220, EUA • Phone: +1 412-531-3370 Fax: 412-531-3375 • www.industrialheating.com

Doug Glenn Diretor de Núcleo +1 412-306-4351 • doug@industrialheating.com

EDIÇÃO E PRODUÇÃO NOS EUA Reed Miller Associate Publisher/Editor–M.S. Met. Eng., reed@industrialheating.com • +1 412-306-4360 Bill Mayer Editor Associado, bill@industrialheating.com • +1 412-306-4350 Dan Herring Editor Técnico Beth McClelland Gerente de Produção, beth@industrialheating.com • +1 412-306-4354 Brent Miller Diretor de Arte, brent@industrialheating.com • +1 412-306-4356

REPRESENTANTE DE PUBLICIDADE NOS EUA Kathy Pisano Advertising Director, kathy@industrialheating.com Ph: +1 412-306-4357 - Fax: +1 412-531-3375

DIRETORES CORPORATIVOS Edição: Timothy A. Fausch Edição: David M. Lurie Edição: John R. Schrei Desenv. de Mercado: Christine A. Baloga Custom Media: Steve M. Beyer Estratégia Corporativa: Rita M. Foumia Tecnologia da Informação: Scott Kesler Produção: Vincent M. Miconi Finanças: Lisa L. Paulus Criação: Michael T. Powell Marketing: Douglas B. Siwek Guias: Nikki Smith Recursos Humanos: Marlene Witthoft Conferências e Eventos: Scott A. Wolters A opinião expressada em artigos técnicos ou pelos entrevistados são de sua total responsabilidade e não refletem necessariamente a opinião dos editores.

16 Novidades da Indústria 24 ESPECIAL TTT 45 Catálogos

4 Industrial Heating - Abril 2010

Filiado à

BNP Media Helps People Succeed in Business with Superior Information

Editorial Reed Miller, Editor da IH, nos EUA | +1 412-306-4360 | reed@industrialheating.com

U

Consulte-nos

m dos focos de nossa revista desse mês é a consultoria. As empresas fazem consultoria à especialistas para ajudá-los a fazer um trabalho melhor, mais econômico ou com maior eficiência. De muitas maneiras, você consulta na Industrial Heating as mesmas coisas. Só nessa edição, um dos artigos discute como melhorar sua qualidade, outro explica como fazer isso de forma mais econômica e dois artigos ajudam você a atingir o resultado final da melhor forma.

Além dos artigos técnicos da edição impressa, também postamos no site www.industrialheating.com artigos online exclusivos. Uma série vácuo, de Dan Herring, o Doutor Tratamento Térmico (Heat Treat Doctor), tem sido postada como um conteúdo online mensal durante os últimos sete meses. Outro recente recurso online exclusivo foi o nosso Artigo de Bibliografia 2009, que fornece uma lista com todos os artigos de 2009 ordenados por mês e por tópicos. Se você estiver procurando os artigos de vácuo publicados ano passado, você pode encontrá-los rapidamente usando este recurso. Havia seis, a propósito.

Outra forma de localizar os artigos de determinado tema é utilizar o recurso de pesquisa no topo da página inicial de nosso site (www.industrialheating.com). Uma busca por “características de vácuo” apresentou 1.530 resultados disponíveis em nosso site. Uma busca mais específica por “nitretação a vácuo” resultou em 126 possibilidades.

Existe outra maneira de procurar o que você precisa – diretórios pesquisáveis. Do lado esquerdo da tela, clique no link “Searchable Directories”. Você será direcionado a uma página com quatro opções.

Uma delas é muito pertinente para o foco em aftermarket desse mês – o diretório de serviços Aftermarket. Os outros três são os guias dos compradores, Capacidade do tratamento térmico comercial e Caracterização de Materiais & Equipamentos de Teste. Um clique no guia dos compradores oferece a opção de navegar por várias seções e produtos.

Outra opção exclusiva da internet é o “The Experts Speak” (fala dos especialistas). Semanalmente, um novo conteúdo é postado com uma variedade de temas de interesse de nossa indústria. Os temas gerais incluem o tratamento térmico, análise de falhas, gestão de empresas, segurança de combustão, soldadura, propriedade intelectual e metalurgia. Todos os dias um conteúdo novo é postado em nosso site. Recentes tópicos específicos

incluem “Resíduos de Carbono em Juntas Soldadas”, “Emissividade” e “Oxidação da Superfície”. Clicando em qualquer um dos especialistas é apresentada uma lista com todos os tópicos cobertos por ele. Na categoria Tratamento Térmico de Dan Herring, por exemplo, existem mais de 75 postagens disponíveis para consulta.

Se você está procurando notícias em nossa indústria, um podcast de notícias foi adicionado ao nosso item de notícias diárias. Duas vezes por mês noticias atuais relacionadas à industria será disponibilizada nesse formato. O boletim magEzine também será disponibilizado duas vezes por mês, que fornece uma seleção das últimas e melhores notícias da indústria. Também disponível no formato podcast está nosso recurso Fale com Barry, onde o escritor Barry Ashby, do Federal Triangle, responde suas perguntas enquanto dialoga com nosso editor, Doug Glenn.

Está procurando um evento industrial específico? Nosso calendário online é um ótimo local para procurar. Uma guia na parte superior da tela apresenta três opções. Escolhendo a opção Reuniões e Apresentação (Meeting and Shows) são apresentadas 21 opções de eventos que ainda vão contecer em 2010. Um link é fornecido para cada opção para você obter informações mais detalhadas. Na página inicial, a seção de Eventos em Destaque fornece logotipos com links para os próximos eventos.

Não se esqueça de usar os links fornecidos na página inicial para conectar-se conosco no Facebook e no Twitter. Para ver o que você pode ter perdido, verifique a parte inferior da homepage para descobrir 10 dos artigos mais populares e que mais receberam e-mails além dos 10 termos mais pesquisados.

Um levantamento regular dos leitores muitas vezes indica que o componente mais útil de nossa revista é a coluna do Doutor Tratamento Térmico (Heat Treat Doctor). Se você leu na edição impressa, cheque o conteúdo online ou folheie a edição digital, a coluna do Doutor Tratamento Térmico é leitura obrigatória.

Independentemente de como você decidir consultar a Industrial Heating, por favor tome nota de nossos anunciantes e patrocinadores. Eles são as pessoas que permitem que você consulte-nos gratuitamente. Por favor, aproveite tudo o que podemos te oferecer, habitue-se a semanalmente voltar para ver as novidades e nos informar se houver algo que você não conseguir localizar.

Queremos ser sua “mais quente” fonte de informação. IH

Reed Miller EUA Abril 2010 - www.revistalH.com.br 5

Editorial

Udo Fiorini, Editor | 19 9205-5789 | udo@revistaIH.com.br

Tecnologia verde amarela

Q

uando demos inicio ao plano de editar no Brasil uma revista de tecnologias térmicas, imaginava encontrar toda a sorte de percalços: técnicos, mercadológicos ou até de logística. Entretanto, jamais imaginava encontrar um outro problema, em uma área que eu não esperava ter maiores dificuldades: a recepção de artigos técnicos. Até aquele momento, como participante de inúmeros congressos em nosso país em que as apresentações técnicas se sucediam contínuamente, e tendo contato com uma ampla constelação de técnicos de renome, muitos deles professores de prestígio, me parecia lógico que não encontraria maiores dificuldades na obtenção de escritos de qualidade que pudessem ser apresentados em nossas revistas.

Ledo engano. Logo descobri que este na verdade seria o problema principal. Por alguma razão que até hoje não consegui explicar, é uma tarefa árdua a de obter artigos técnicos de autores brasileiros sobre a tema central desta revista, ou seja, tecnologias térmicas. Logicamente, colocado desta forma, imagino que vou receber uma série de reações contrárias, me querendo fazer entender que não é bem assim. Mas a verdade é que naquela época logo que descobrimos esta realidade, partimos para o que foi uma decisão acertada: trazer para o Brasil as revistas setorializadas da BNP Media, dos EUA, a começar pela Industrial Heating.

Os artigos publicados pela revista americana, e traduzidos para o português nesta nossa edição brasileira, logo mostraram que acertamos na escolha. Artigos técnicos de qualidade, assinados por profissionais com profundo embasamento prático, mas também por empresários e consultores que apresentam seus conhecimentos da área. Aliás, em seu editorial, Reed Miller, editor da edição americana desta revista, diz logo na primeira frase: “Um dos focos desta revista é a consultoria.” Grande verdade. Os detentores do conhecimento não o escondem, nem cobram por isto. Tem a satisfação de trazer o seu conhecimento a publico.

Em outra publicação que a nossa empresa também edita no Brasil,

mas direcionada ao meio ambiente, curiosamente não temos este problema. Neste segmento, a possibilidade de obtenção de artigos técnicos de qualidade surpreende. E uma coisa é certa: ao contrário de outras publicações, em que as informações diferem de região para região, no mercado das tecnologias térmicas as informações são iguais no mundo todo. Um artigo sobre uma tempera de um determinado tipo de aço é igual aqui, nos EUA, na Alemanha, na China ou onde quer que seja no planeta. Mudam as denominações do tipo de aço, mudam algumas preferências locais de aquecimento ou resfriamento, mas o processo e os resultados são universais. Então, como fazer o técnico brasileiro perder a timidez de se expor?

Passados estes anos iniciais, e continuando com a mesma dificuldade de obtenção de escritos técnicos brasileiros, imaginamos criar um desafio. Não vou dizer que estamos abrindo um espaço para escritores de língua portuguesa, porque este espaço sempre existiu, não precisa ser criado. Todos são bem-vindos, desde que atendam o que a revista propõe: não devem tratar-se de escritos eminentemente acadêmicos, mas sim artigos preferencialmente de especialistas da área, retratando a realidade do dia a dia. “Cases práticos” como se costuma dizer.

O desafio que proponho é na verdade convidar os interessados, em apresentar seus escritos, seus conhecimentos. Para isto, estamos criando uma coluna própria, que a principio, na falta de título mais apropriado, passo a chamar de “Tecnologia verde amarela”. Espero morder a minha língua e ter de administrar o volume de artigos que passaremos a receber. Vamos acompanhar o resultado. IH Tenha uma boa leitura!

Udo Fiorini Brasil

Índice de Anunciantes Pág

Empresa

Telefone

Website

40

ABM - IFHTSE

11 5534-4333

www.abmbrasil.com.br

19

ABP Induction

11 2113-1201

www.abpinduction.com

35

Expoalumínio

11 3060-5023

www.expoaluminio.com.br

Pág

Empresa

Telefone

Website

25

Marwal

11 2954-5466

www.marwal.com.br

06

Mecminas

31 3371-3377

www.mecminas2010.com.br

18

Metalurgia

47 3451-3000

www.metalurgia.com.br www.abmbrasil.com.br

11

Febramec

51 3357-3131

www.febramec.com.br

08

Moldes

11 5534-4333

29

First Fornos

11 3209-0306

www.firstfornos.com.br

13

Sauder

11 4661-8000

www.sauder.com.br

2ª capa

G-M Enterprises

+1 951-340-4646

www.gmenterprises.com

30

Trebi

19 3854-6699

www.industrialheating.com.br

4ª capa

H.C. Starck

21 8148-7000

www.hcstarck.com

15

Termotech

11 3868-1818

www.termotech.tmp.br

31

Machroterm

11 4653-1122

www.machroterm.com.br

3ª capa

TTT

11 3731-8549

www.metallum.com.br/ttt

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 7

Eventos da Indústria

ABRIL 14-16 21º Congresso Brasileiro de Siderurgia – São Paulo, SP www.acobrasil.org.br 15-16 Treinamento em Forjamento Laboratório de Transformação Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Porto Alegre, RS www.ufrgs.br 20-22 Forge Fair 2010 Mostra Internacional de Tecnologia da Forjaria Cincinnati, Ohio, EUA 25-28 5ª Conferência TTT - Temas de Tratamento Térmico – Atibaia, SP www.metallum.com.br

09 e 10 de Junho Lançado primeiramente na Europa e depois nos EUA, chega ao Brasil o evento

ABP e Schuler Forging Day Além da ABP e da Schuler, o evento é organizado também pelas empresas Simufact e Schubert

29-30 Treinamento em Corte/Dobra/ Repuxo Laboratório de Transformação Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Porto Alegre, RS www.ufrgs.br

Objetivo: Discutir novas tecnologias na área da forjaria

MAIO

Local: Planta da Schuler Diadema/SP

11-15 28ª Feira Internacional da Mecânica – Parque de Exposições do Anhembi São Paulo, SP - www.mecânica.com.br 18-20 Expoalumínio 2010 Centro de Convenções Imigrantes - São Paulo,SP www.expoaluminio.com.br

8 Industrial Heating - Abril 2010

Informações com Júnior Machado machado.jr@abpinduction.com Te: (11) 2119-1213

Febramec Editorial

Febramec 2010 apresenta novidades tecnológicas

A

17ª Feira Brasileira da Mecânica e Automação Industrial (Febramec 2010), a ser realizada de 9 a 13 de agosto, nos pavilhões da Festa da Uva, em Caxias do Sul, irá apresentar as principais novidades tecnológicas para a indústria metal-mecânica, com lançamentos de cerca de 250 expositores e uma previsão de gerar R$ 100 milhões em negócios.

Principal evento do setor na região sul do Brasil, a Febramec completa 23 anos de realização num momento favorável da economia nacional, que deverá, segundo analistas do Banco Central, fechar o ano com crescimento do PIB de 4,8%. “A expectativa de alta na produção industrial e na comercialização de seus bens aponta para o sucesso da próxima edição da feira, que, por si só, tem tradição em diversidade e qualidade dos produtos em exposição”, destaca Lélis da Cunha, diretor da EFEP (Empresa de Feiras e Empreendimentos Promocionais), realizadora da feira de automoção industrial.

Realizada num dos maiores pólos da indústria metal-mecânica do país, a Febramec tem por característica atrair um público eminentemente técnico, formado por empresários e profissionais que decidem quais serão as novas aquisições das grandes indústrias que a região concentra. Em 2010, são aguardados aproximadamente 30 mil visitantes, interessados em conferir as novas tecnologias produzidas no Brasil e no Exterior.

O evento irá mostrar lançamentos nos segmentos de automação industrial, automatização e robótica, medição, instrumentação, controle de qualidade, ferramentas, máquinas e equipamentos, motores e redutores, válvulas industriais, informática, entre outros. Além disso, terá como principal novidade a realização de um fórum de tecnologia, com especialistas que irão abordar as principais inovações da indústria no setor.

O objetivo do fórum é demonstrar novidades nos segmentos de metalurgia do pó, soldagem, automação industrial, ferramentas, tecnologia de produção, pintura industrial e outros temas relacionados ao mercado exterior e à exportação de máquinas e produtos. “Além de exposição e comercialização, a Febramec busca promover iniciativas voltadas ao esclarecimento e à informação de empresários e técnicos”, destaca Lélis

Assessoria de Imprensa Febramec: Juçara Dini/ Basilio Sartor - Dinâmica Comunicação jornalismo@dinamicacomunicacao.com.br Foto por Silas Abreu

da Cunha.

Participação internacional e meio ambiente: Um dos pontos fortes da Febramec é a presença de tecnologia global dentre os produtos em exposição. Na última edição, o evento exibiu máquinas da Argentina, Alemanha, Itália, Turquia, Estados Unidos e Taiwan. “Vamos seguir apostando na presença de marcas internacionais. Estamos em tratativas para conseguir representantes da China nessa edição”, informa o diretor da feira.

Outro diferencial é a preocupação com ações de proteção ao meio ambiente. Em 2007, a feira criou o Prêmio Febramec Meio Ambiente, direcionado a empresas que desenvolvem projetos voltados à produção limpa e ao desenvolvimento sustentável, incentivando a indústria a investir nos cuidados com a natureza. Em 2008, promoveu o plantio de mudas de árvores no local de realização do evento, como forma de compensar emissões atmosféricas.

“Entendemos que é impossível gerar desenvolvimento econômico sem estar atento para a necessidade de preservação. Por um dever ético e de cidadania, bem como por uma questão de qualidade de vida, precisamos nos preocupar com o planeta que deixaremos para nossos filhos e netos. Assim, a Febramec alia dois grandes objetivos: gerar negócios e contribuir para a produção industrial limpa”, aponta Cunha.

Em sua quarta edição, o Prêmio Febramec Meio Ambiente irá dar visibilidade a projetos nas áreas de resíduos sólidos, água e efluentes, energia e emissões atmosféricas. A premiação é aberta a empresas de todo país. Já foram vencedoras unidades da Fras-le, Marcopolo, Lupatech, Dana Indústrias, Randon, Rexam, Cemar Legrand, Whirlpool Eletrodomésticos, GKN do Brasil, AGCO, entre outras.

A Febramec 2010 conta com o apoio de importantes entidades do setor, como a Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (Abimaq), a Federação das Indústrias do Rio Grande do Sul (Fiergs), o Sindicato das Indústrias Metalúrgicas, Mecânicas e de Material Elétrico e Eletrônico do RS (Sinmetal) e o Sindicato das Indústrias Metalúrgicas, Mecânicas e de Material Elétrico de Caxias do Sul (Simecs). Mais informações pelo fone (51) 3357-3131 ou através do site da feira: www.febramec.com.br.

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 9

Você Sabia?

Processamento Térmico e Metais na Vida Diária

Renascimento da História e Beleza

U

m único olhar para a foto deste mês revela o assunto – vitrais feitos com vidros coloridos. Como muitos dos nossos tópicos, ele tem sua história. Diferente de muitos, sua história é impressionante. Algumas coisas vêm e vão com o tempo, mas o apelo pelos vidros coloridos tem permanecido. Muitos artesãos hoje em dia dedicam-se à restauração de janelas antigas de vitrais de forma que as novas gerações possam desfrutar da sua beleza.

A produção de vidros data de 5.000 anos atrás e os vitrais foram utilizados nas igrejas cristãs européias no segundo ou quarto séculos d.C.. Um dos exemplos conhecidos mais antigos de janela com vitrais, data de 686 d.C., e foi desenterrado no monastério de São Paulo, em Jarrow, Inglaterra. Os séculos 12 e 13 foram conhecidos como a época de ouro para os vitrais. Infelizmente, durante o período da Renascença, vitrais com vidros pintados substituíram os vitrais com vidros coloridos, e, em meados do século 18 todos os métodos antigos de produção haviam se perdido.

A segunda metade do século 19, tanto na Europa quanto na América, trouxe a Renascença para a arte de se fazer vitrais. Willian Jay Bolton fez a sua primeira janela para uma igreja em Nova York em 1843, apesar de nenhum outro americano ter praticado esta arte profissionalmente até que Louis Comfort Tiffany e John La Farge iniciaram o trabalho com vitrais no final do século 19. Graças em parte a influência de Tiffany, somente 10% do vitral produzido é utilizado atualmente em igrejas. O restante é utilizado em arquiteturas residenciais e industriais além de aplicações ornamentais.

www.gcc.edu

10 Industrial Heating - Abril 2010

Assim como o ofício de ferreiro, as técnicas para produção do vidro colorido mudaram um pouco desde a idade média. A coloração dos vidros é o resultado da adição de metais ou óxidos metálicos à matéria prima. O óxido de cobre pode produzir a cor rubi, azul ou verde no vidro sob condições diferentes. O cobalto, em geral, é utilizado para produzir diferentes tonalidades de azul. Os óxidos de ferro e cromo são adicionados para produzir diferentes tonalidades de verde. O vidro opalescente é feito pela imersão de gotas de vidro branco fundido dentro do banho de vidro colorido, resultando em uma cor menos intensa.

A maioria dos fabricantes de vidros coloridos mistura a matériaprima – incluindo fluxantes e agentes estabilizadores – e aquecem a mistura a 1370°C. Para vidros dos vitrais de catedrais, o material fundido é colocado em um equipamento que lamina o vidros até chapas com 3 mm de espessura. Estas chapas são resfriadas em um forno de recozimento. Uma fábrica pode produzir de 8 a 10 cores diferentes a cada dia.

Como nos tempos antigos, cria-se primeiro um projeto de uma janela de vitral. Uma janela tradicional narrativa contém painéis que contam uma história. Outros são criados simplesmente replicandose um projeto. Uma vez que um modelo é determinado, inicia-se a verdadeira arte no processamento dos vitrais. O projeto muitas vezes incorpora a exata posição de onde o vitral será colocado, para se ter um efeito visual. Para se fazer o vitral, o vidro é cortado em pedaços manuseáveis e montados como um quebra-cabeças.

Uma vez pronto o quebra-cabeças, as peças são montadas dentro de um baguete em formato H. As juntas são então soldadas e a janela é impermeabilizada com massa de vidro, colocada entre o vidro e os baguetes. Isto também protege os painéis de vitral do barulho. O processo completo para se fazer uma janela de vitral pode levar de dois a três meses.

A estrutura, pedaços e peças complicam a manutenção de janelas grandes de vitral. A busca por empresas de restauração cresceu na Europa e nos Estados Unidos. A janela que você vê na foto foi totalmente restaurada no último ano. Originalmente construída no início da década de 1930, o tempo, a gravidade e outros elementos, pesaram sobre a bela e graciosa janela da capela Harbison no Campus do Grove City College, no oeste da Pensilvânia, EUA. O alcance da vida de uma janela de vitral como esta é, em geral, de 80 a 100 anos. O projeto de restauração envolveu a remoção dos baguetes, limpeza dos vidros seguido pela re-montagem e re-assentamento da janela. O resto do processo é como já descrito. O prazo para execução do projeto foi de oito meses, mas valeu a pena esperar o resultado e ela será apreciada pelo resto do século.

A produção de vitrais é apenas mais uma forma de mostrar como o processamento térmico está diretamente envolvido com o objetivo de fazer o nosso mundo mais bonito. IH Revisão da tradução gentilmente cedida por Vitrais Ton Geuer, www.vtg.com.br

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 11

O Doutor em Tratamento Térmico Daniel H. Herring | +1 630-834-3017 | heattreatdoctor@industrialheating.com

O

A importância do O-Ring

s o-rings, ou anéis de vedação, são uma parte essencial de qualquer sistema de vácuo ou pressão bem sucedido.

Onde existir componentes móveis (como válvulas, bombas, etc.) os o-rings são necessários. No entanto, nem todos os o-rings são desenvolvidos igualmente. Vamos aprender mais.

A escolha de um o-ring é dependente de dois fatores: o uso final e o intervalo de pressão de vácuo/positiva que este deve operar. Um o-ring típico é um elastômero – um material polimérico com propriedades elásticas – que apresenta uma dureza entre 65 e 80 Shore, isto é, próximo a dureza de um pneu de carro ou de uma roda de um skate.

O segredo do sucesso é sua capacidade de se adaptar às irregularidades das superfícies em contato. O o-ring deve ser liso, isento de ranhuras ou trincas e devidamente lubrificado.

Um sistema de vácuo pode chegar a trabalhar com uma perda inferior a 10-10 cm3/s se os materiais dos componentes forem escolhidos cuidadosamente, os componentes forem soldados ou brazados corretamente, e se todos os componentes forem devidamente especificados para a temperatura de operação.

sados entre duas flanges, sendo uma flange sulcada e uma plana. Os sulcos devem ter tolerâncias rígidas, um acabamento de no mínimo 32 RMS e seguir as seguintes regras: • Compressão do o-ring: a razão largura-altura máxima deve ser de 15-20% da espessura do o-ring quando a espessura do mesmo está entre 5-10mm e 30% para espessuras abaixo de 3mm.

• O o-ring deve preencher entre 80-90% do sulco.

• Para flanges horizontais é altamente desejável uma compressão de 25% no o-ring (fig.1).

• Para flanges verticais é desejável que haja sulco na flange inferior para manter o o-ring firmemente na posição (fig.2).

O-rings can be stretched up to about 5% of their length but no more than 10%.

Tipos de Selo Os selos planos devem ser evitados quando possível porque é difícil se obter a pressão desejada para o material do selo de forma que o mesmo cubra toda a superfície uniformemente.

Selos de elastômeros que apresentem uma geometria trapezoidal são utilizados para selar válvulas e para cobrir portas de câmaras de vácuo grandes. A deformação dos selos é tipicamente mantida dentro de limites utilizando-se espaçadores nas aplicações nas quais é possível que as portas grandes das câmaras sejam locais de elevadas cargas superficiais.

Os selos radiais para eixos (Fig.3), ou selos de contenção, são utilizados onde é necessário selar-se um componente rotativo. Deve ser tomado cuidado para assegurar que somente os anéis de metal totalmente recobertos por borracha sejam utilizados. Com o eixo em movimento, a taxa de perda de pressão será significativamente mais alta. Os selos de contenção devem ser utilizados somente para a rotação manual dos componentes.

Os selos de metais apresentam melhores desempenhos em aplicações em alta temperatura (tabela 1). Eles são feitos de materiais como o cobre, cobre-níquel, alumínio, índio e até mesmo prata e ouro, geralmente na forma de arames. Deve ser tomado cuidado para assegurar que as forças de contato específicas sejam mantidas.

Aplicações e usos Em geral, a pressão de vapor da maioria dos materiais orgânicos é inversamente proporcional a temperatura. Assim, é especialmente importante que os o-rings sejam mantidos resfriados, especialmente quando o sistema de vácuo é aquecido. O melhor dos materiais precisa ser mantido abaixo de 120°C, e é desejável que temperatura seja ainda mais baixa para evitar a desgaseificação a vácuo. De fato, se a temperatura for mantida abaixo de 18°C, é possível se confeccionar juntas com o-rings para pressões tão baixas quanto 10-9 torr.

Na maioria das aplicações os o-rings são projetados para atuarem como selos estáticos. Um selo estático é feito através da deformação de um material elástico, como o Buna-N, Viton®, Neoprene®, silicone ou Teflon®, entre duas superfícies não uniformes de duas flanges, reduzindo assim a perda Largura nominal do o-ring. da pressão para um nível especificado. Com as devidas precauções 75% de Expessura e tolerâncias, os o-rings também podem ser utilizados em aplicações de selos dinâmicos (com Expessura movimento).

Fig. 1. Dimensões do sulco para o-ring de juntas na posição Na maioria dos cahorizontal sos, os o-rings são pren12 Industrial Heating - Abril 2010

65% de Expessura

50% de Expessura

15˚

Expessura

Fig. 2. Dimensões do sulco para o-ring de juntas na posição vertical

rial H

•

•

TH

a

b

c

d

e

f

Fig. 5. Típicas Falhas de O-ring [3]

Problemas comuns Aqui são apresentados os principais equívocos cometidos quando se trabalha com o-rings: 1. Uma das crenças mais comuns é que a graxa de vácuo aplicada a superfície do o-ring é responsável pela vedação e que quanto mais graxa de vácuo for aplicada, melhor (e por mais tempo) a vedação permanecerá. Na realidade, a camada de graxa de vácuo é colocada para atuar como lubrificante e assentar o oring corretamente com a aplicação das forças de compressão (fig.4) e deve ser muito fina, de modo que ao se passar o dedo ao longo da superfície do o-ring ele deve escorregar ou deslizar livremente com uma pequena quantidade de graxa.

2. Os o-rings não necessitam ser re-engraxados após cada corrida. Um o-ring deve ser limpo utilizando-se uma luva de borracha limpa. Passar os seus dedos ao longo da superfície do o-ring é um excelente modo de detectar partículas pequenas de sujeira ou grãos de areia e revelar trincas ou áreas que precisem

ser re-engraxadas. É crucial que se faça uma limpeza cuidadosa da superfície com álcool, metil-etil-acetona (MEK) ou acetona antes de re-engraxar ou de aplicar a graxa inicialmente.

3. A vida de um o-ring ideal é eterna. Mas, na verdade, os o-rings têm vida útil de apenas aproximadamente seis meses.

4. Os o-rings não podem ser emendados.

Sim, eles podem desde que a linha de junção esteja no plano da seção. Eles devem ser juntados através de colagem com um adesivo próprio.

Falhas dos o-rings Os selos de o-rings freqüentemente falham prematuramente nas aplicações porque o seu material foi selecionado incorretamente. Do ponto de vista do usuário, um selo pode falhar de três modos: • Perda da pressão (vazamento) • Contaminação • Mudança da aparência Os fatores que contribuem são a pressão/

vácuo, tensões mecânicas ou induzidas termicamente. Elevadas temperaturas podem causar a degradação do selo, dilatação ou permeabilidade do selo. Os ambientes de pressão ou vácuo (ou alternando-se entre os dois) podem gerar a permeabilidade e a perda de massa.

A falha do o-ring pode ser dividida nas seguintes categorias: 1. Abrasão (fig. 5a) – O selo, ou partes do selo, exibe uma superfície plana paralela a direção de movimentação. Podem ser freqüentemente verificadas a presença de partículas e restos de material na superfície. Os fatores que contribuem incluem rugosidade das superfícies, temperaturas excessivas, partículas abrasivas do meio, movimentação dinâmica e acabamento ruim da superfície do elastômero.

2. Achatamento ou sobre-compressão (fig.

5b) – O selo apresenta as laterais da seção planas e correspondentes com as superfícies das flanges. Os fatores que contribuem incluem compressão excessiva, temperatura excessiva, cura incompleta do elastômero, elastômeros com elevada com-

Fornos para Fundição A Sauder, comemorando 25 anos de existência em 2010, agradece a confiança, apoio e credibilidade dedicada por nossos inúmeros clientes, fornecedores e amigos orgulhando-se do privilégio de ter contribuído no desenvolvimento de soluções produtivas junto aos mais diversos setores industriais, fornecendo

fornos para tratamento térmico e fusão de metais, estufas, secadores, equipamentos de manuseio, etc. Esta conquista está aliada à sólidas parcerias tecnológicas de ponta com empresas internacionais como INGENER-HINGASSA da Espanha, HTE/NOVAC da Itália, RAD-CON dos EUA e outras.

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rial H

TH

pressão e excessiva dilatação do volume.

3. Degradação – O selo apresenta bolhas, trincas, pites ou buracos na superfície. A absorção do gás ocorre a alta temperatura e gera uma perda subseqüente da pressão. O gás absorvido gera bolhas que causam trincas na superfície do elastômero quando a pressão é rapidamente reduzida. Os fatores que contribuem incluem rápidas mudanças da pressão, baixa dureza do elastômero, e incompatibilidade com a pressão/vácuo ou temperatura da aplicação.

4. Extrusão (fig. 5c) – O selo desenvolve imperfeições e rasgos na superfície, geralmente no lado de menor pressão, com aparência de esfarrapado. Os fatores que contribuem são folgas excessivas, pressão excessiva, baixa dureza do elastômero, excessivo preenchimento do sulco, folgas irregulares, dimensionamento errado do tamanho.

5. Danos de instalação (fig. 5d) – O selo ou partes do selo podem exibir pequenos cortes,

chanfros ou trincas. Os fatores que contribuem incluem a técnica de colocação incorreta, ferramentas impróprias, cantos vivos nos entalhes ou componentes, dimensionamento incorreto do tamanho, baixa dureza do elastômero e contaminação da superfície do elastômero.

6. Super-compressão (fig. 5e) – O selo apresenta superfícies planas e paralelas, correspondentes as superfícies de contato, e pode apresentar fendas circunferênciais nas superfícies achatadas. Os fatores que contribuem incluem erros de projeto (falha por não considerar a dilatação térmica ou compressão excessiva).

7. Degradação térmica – O selo pode apresentar trincas radiais localizadas na superfície mais aquecida. Além disso, alguns elastômeros apresentam sinais de amolecimento (uma superfície brilhante) como resultado de temperaturas excessivas. Os fatores que contribuem incluem proprieda-

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des térmicas dos elastômeros, temperaturas excessivas e ciclagem térmica.

8. Degradação por plasma (fig. 5f) – O selo freqüentemente exibe descoloração, bem como resíduos grudados na superfície do elastômero e erosão nas áreas expostas. Os fatores que contribuem incluem reatividade química com o plasma, bombardeamento iônico (sputtering), bombardeamento por elétrons (aquecimento), desenho incorreto do sulco e material do selo incompatível com a aplicação.

9. Outros – falha em espiral no qual o selo apresenta marcas de cortes em espiral ao longo da circunferência. Os fatores que contribuem incluem dificuldades de instalação, baixa velocidade reversa, baixa dureza do elastômero, acabamento superficial ruim do o-ring (incluindo excessiva linha de partição), excessiva largura de sulco, acabamento irregular ou rugoso da superfície/sulco e lubrificação inadequada. IH

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Novidades da IndĂşstria

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 15

Novidades da Indústria

Os novos rumos da Bodycote no Brasil Após três anos da compra da Brasimet, a empresa inglesa redefine sua atuação nos trópicos.

A

propaganda estampada na lateral do caminhão parado na entrada da empresa Brasimet Bodycote não dei­­­xa margem a dúvidas. Processamento tér­­mico, diz ali. Mesmo sendo um slogan utilizado há tempos pela empresa aqui no Brasil, agora é que ele passa a fazer mais sentido. Os tempos do tratamento térmico como conhecemos tradicionalmente, es­tão ficando para trás. Novas tecnologias, novas unidades, novo posicionamento no mercado, a Brasimet, aliás, Bodycote Brasimet como passou a ser oficialmente denominada, está em uma fase de pro­fundas mudanças, três anos após a aqui­sição pelo grupo Bodycote. É o que sinaliza Jan Elwart, presidente do braço europeu da empresa e agora também responsável pela operação sul americana.

A nova Estratégia Em entrevista à revista Industrial Heating,

Jan Elwart, presidente da Bodycote Europa e America do Sul

Elwart, explicou a nova estratégia mundial do grupo. Na divisão anterior, por regiões geográficas em nível mundial, que compreendia Europa, EUA e Ásia, a operação

16 Industrial Heating - Abril 2010

brasileira era subordinada ao comando americano. Na nova estratégia definida no inicio deste ano, o foco passa a ser o cliente, sendo estabelecidas duas divisões globais: aeroespacial, defesa e energia em uma e automotiva e indústria em geral em outra.

Elwart que está baseado na Alemanha, seu país de origem, dirige a divisão automotiva na Europa Central, Norte e Leste, e foi escolhido para comandar também a empresa no Brasil.

Os motivos desta escolha ele credita ao fato de estar a vontade com os mesmos clientes da área automotiva aqui e na Alemanha, sua experiência de 16 anos fazendo crescer as atividades do grupo em países do leste europeu, com certa similaridade com o Brasil e seu profundo conhecimento técnico, proveniente de sua formação de engenheiro construtor de maquinas. Nesta fase inicial, ele mesmo virá ao Brasil uma semana por mês, até tudo estar de acordo com seus planos.

Talvez a face mais visível das mudanças em curso seja a desativação da unidade Santo Amaro. Sim, para os clientes pode ser difícil imaginar esta situação, mas até o final do ano a atual unidade central deixará de existir.

Está em curso uma reforma completa com ampliação na unidade de Campinas. Outra vez sim, a unidade de Campinas, esta mesmo que até alguns meses atrás estava declarada como encerrada. “Santo Amaro é o maior tratamento térmico que conheci na minha vida. O fechamento da unidade de Campinas foi um erro, que conseguimos reverter a tempo” declara Elwart. Além desta unidade, foram alugados dois galpões às margens da Rodovia dos Bandeirantes, para a instalação da unidade Jundiaí.

Nos planos de Jan Elwart, estas unidades oferecerão prestação de serviços distintos a seus clientes. Em Campinas, com previsão de funcionamento já em Julho próximo, estarão concentrados os tratamentos com atmosfera protetora: em um dos dois galpões, os fornos poço, no outro, os fornos câmara. Nesta

unidade também estarão os equipamentos para indução e para o processo Corr-I-Dur® (detalhes na sequencia). Em um dos galpões em Jundiaí, com inauguração prevista para Novembro, estarão os fornos de brasagem, a vácuo e contínuos. No outro, estará funcionando o que o executivo chama de Toolcenter, uma unidade dedicada ao tratamento térmico de ferramentas com fornos a vácuo, nitretação a plasma e revestimento PVD. As duas outras unidades, Joinville e São Leopoldo, em principio não deverão sofrer substanciais transformações. Também para a sucursal argentina ainda não há plano de ação definidos.

Critérios que devem ser obedecidos Na declaração de Elwart, estas novas unidades, de Campinas e Jundiaí, deverão obedecer aos modernos critérios estabelecidos pelo grupo: instalações limpas, bem iluminadas, com funcionários bem treinados, equipamentos modernos e produtivos. Nada de cargas cruzando a fábrica. Na visão do executivo, tudo deve funcionar como prescrito pela indústria automobilística: entrada e saída de cargas na fábrica bem definidas, com controle total dos processos. Em suas palavras, o cliente deseja que o tratamento térmico faça parte de sua linha de produção. Entre outras ações que deseja implementar, ele prevê maior automatização no carregamento de car­gas em tratamento, maior velocidade de processo, menor peso de dispositivos através da adoção de materiais mais modernos e mais leves.

Banho de sal? Totalmente banido. Em seu lugar, novos processos. Elwart tem 40 anos vividos em tratamento térmico, e iniciou desenvolvendo tratamento térmico a plasma, na Alemanha, antes de se transferir para a Bodycote. Ele diz que no Brasil há muita probabilidade de corrosão, com os mais de 8.000 kilometros de costa. Por isto ele põe muita fé nos novos processos que sua empresa desenvolveu. Um dos mais vistosos

Novidades da Indústria

é o Corr-I-Dur®, um misto de nitretação e oxidação no mesmo equipamento, patenteado pela Bodycote. Outra novidade é o processo Kolsterising®. Desenvolvido pelo Professor Ben Kolster, da Holanda, em 1980, este processo foi posteriormente vendido ao grupo Bodycote, que hoje detêm a sua patente. Trata-se de um processo de cementação em peças de inox austenitico, aumentando a sua dureza e mantendo a sua resistência à corrosão original. Normalmente inox austenítico não pode ser cementado, pois o carbono altera a sua resistência à corrosão. Conforme Elwart, eles conseguem durezas de 1200 a 1400 Vickers nas superfícies destas peças, sem modificar sua cor nem as características originais. Crê que no Brasil isto deve fazer sucesso nos mercados de equi-

pamentos para alimentação, automóveis, etc. Para peças de maiores dimensões, pois o Kolsterising® está limitado a peças de no máximo 600 x 600 mm, a empresa tem a disposição o processo Nivox, que tem a mesma finalidade, porem para peças de maiores dimensões.

As novas unidades, de Campinas e Jundiaí, deverão obedecer aos modernos critérios estabelecidos pelo grupo: instalações limpas, bem iluminadas, com funcionários bem treinados, equipamentos modernos e produtivos.

Para o crescente mercado de petróleo no Brasil, ele têm mais uma novidade na manga: o processo de recobrimento me-

tálico por chama. Nas fábricas européias da empresa em que é oferecido, as peças chegam e saem de helicóptero, depois de tratadas, levadas diretamente ao seu lugar de aplicação, em geral no mar ou em lugares de difícil acesso.

Finalizando, Jan Elwart informou que neste ano, o Brasil é o país em que o grupo inglês mais está investindo, em nível mundial. São no total oito milhões de libras esterlinas, aproximadamente 22 milhões de reais. Ele prevê que tem grande chance de construir em nosso país nos próximos 3 a 5 anos uma rede de 10 a 15 pequenos tratamentos térmicos, com um total de 50 a 100 empregados cada.

Entrevista concedida ao editor da Revista Industrial Heating, Udo Fiorini, em 18/03/2010

Fornos de fusão inovadores chegam ao mercado Nacional Alta tecnologia e menor custo operacional em fornos de fusão de metais não-ferrosos é resultado de parceria entre a brasileira Jung e a espanhola Hormesa.

A

partir de maio deste ano o mercado brasileiro de fornos industriais ganhará uma no­ vidade, com o lançamento da primeira unidade fabricada pela Fornos Jung, de Blumenau (SC) em parceria com a espanhola Hormesa. O lançamento será na Feira da Mecânica, que ocorre entre 11 e 15 de maio, em São Paulo.

O acordo acaba de ser fechado, mas vinha sendo delineado há cerca de um ano, e possibilitará a fabricação de fornos industriais voltados ao mercado nacional com mais tecnologia. O diretor da Jung, Jonas Luchtenberg, afirma que os fornos que serão disponibilizados ao mercado brasileiro a partir da joint venture possuem um conceito de alta eficiência energética e tecnologia diferenciada, que proporcionará aos clientes o menor custo operacional possível. “Esse efeito é obtido com a utilização de novos materiais e projetos”, explica. Os novos equipamen-

tos terão capacidade para até 1000 kg e consomem apenas 7 kW/ton/hora para manutenção de alumínio fundido a 700°C. A Jung também poderá agregar ao seu mix de produtos uma série de equipamentos que não eram fabricados até hoje, com tecnologia muito superior aos produtos disponíveis no Brasil atualmente. A tecnologia utilizada virá da Hormesa, mas a assistência técnica, o fornecimento de peças de reposição e a fabricação dos equipamentos serão todos feitos no Brasil.

Sobre a Hormesa A Hormesa, com sede em Madri, na Espanha, está no mercado desde 1990. Presta assessoria e suporte técnico em 20 países distribuídos em três continentes. Possui fábricas na Espanha, Argentina, Colômbia, México e Tailândia. É especialista em fornos e equipamentos periféricos para fundição de metais nãoferrosos, mas, devido às parcerias com outras companhias, ampliou muito sua atuação.

Sobre a Jung A história da Jung começou em 1980, com o desenvolvimento do primeiro for­ no elétrico para porcelana. Devido aos excelentes resultados e empreendedorismo da equi­ pe, novas linhas de produtos fo­ ram desenvolvidas, nas linhas de Fornos Artísticos, Indus­­­trial e Laboratorial de ma­ior complexidade, além dos fogões elétricos.

A Linha Industrial é o principal viés de crescimento da empresa, contando hoje com o que há de mais moderno no seg­­­ mento de fornos e estufas, com destaque nos equipamentos de operação contínua, possibilitando qualquer grau de auto­ mação, ferramentas para aumento da pro­ dutividade, baixo consumo de energia e variados sistemas de movimentação da carga. Atualmente a Jung produz mais de 100 opções de equipamentos standard e modelos especiais desenvolvidos para necessidades específicas dos mais variados clientes.

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 17

Novidades da IndĂşstria

18 Industrial Heating - Abril 2010

Novidades da Indústria

Brasil terá feira específica para manutenção Primeira edição está marcada para acontecer em São Paulo, entre 06 e 08 de outubro de 2011.

A

manutenção é, de fato, um com­ ponente estratégico do programa de valorização do patrimônio de máquinas, equi­­­­­pamentos e instalações de qual­­quer empresa, em qualquer ramo de atividade.

Empresarialmente nada é mais importante do que o funcionamento pleno da estrutura mantida para as operações de uma indústria, de um hospital, de um shopping center, de uma loja, de um supermercado e até mesmo de uma casa, do automóvel, enfim, de tudo.

Nenhuma atividade pode abrir mão de um plano de manutenção. Própria ou terceirizada,

a área é de fundamental importância e sua competência pode determinar o sucesso ou o fracasso empresarial. Nesse contexto, está sendo lançada a primeira edição da FEBRAMAN Feira Brasileira de Manutenção, que vai ocorrer entre 06 e 08 de outubro de 2011 no Pavilhão Imigrantes, em São Paulo.

A Feira deverá reunir as mais expressivas empresas fornecedoras de produtos utilizados na manutenção e na conservação de prédios, indústrias em geral, hospitais, hotéis, shopping centers, supermercados, portos e aeroportos, etc., tais como rolamentos, lubrificantes, componentes eletro eletrônicos, ferramentas manuais e automáticas, e mais um mundo de pro-

Antes

Antes

Depois

Depois

dutos e serviços cuja decisão de compras ou, pelo menos a especificação técnica, é efetuada pelos profissionais de manutenção.

O organizadores estimam que, já na primeira edição, a feira atraia mais de 5 mil profissionais especializados do setor de manutenção para visitação a um número previsto de 100 expositores. A feira é uma iniciativa do promotor Fernando Lummertz (Termotech e Feigás) em parceria com o Grupo CIPA, que realiza mais de 20 feiras anuais. Para obter mais informações sobre a feira e o os eventos periféricos (congresso, palestras técnicas e seminário) ligue para a central de atendimento da feira: +11 3868-1818.

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 19

Tratamento Térmico

Aumento da Resistência à Corrosão Combinando Nitretação e Revestimento a Plasma T. Muller, A. Gebeshuber, R. Kullmer, C. Lugmair – Rübig GmbH & Co. KG, Wels, ÁUSTRIA S. PERLOT, M. STOIBER – MATERIALS CENTER, LEOBEN, ÁUSTRIA

Os tratamentos termoquímicos de superfície por descarga de plasma já são bem conhecidos como métodos para melhorar as propriedades superficiais, tais como desgaste e/ou resistência à corrosão. Devido à combinação entre a difusão e o processo de revestimento, os revestimentos duros alcançam um bom efeito de apoio, uma melhor ligação da camada e redução de trincas sub-superficiais. A visão geral apresentada abaixo ilustra as possibilidades dos processos assistidos por plasma.

A

s condições superficiais determinam as componentes de desgaste e características de corrosão dos materiais. Por meio de modificações da superfície as propriedades das peças podem ser substancialmente modificadas em relação à resistência ao desgaste, coeficiente de atrito, comportamento químico, resistência à corrosão e propriedades óticas e elétricas.

PLASTIT® - Nitretação a Plasma com Posterior Revestimento de PACVD A deposição química de vapor assistida por plasma (PACVD – Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition) combina as vantagens de ambas as técnicas populares de revestimento – PVD e CVD – em temperaturas mais baixas.

A temperatura de processo da deposição química de vapor pode ser reduzida para temperaturas abaixo de 500°C pela ativação dos gases precursores do plasma pulsado. Isto permite que sejam preservadas as propriedades microestruturais e do núcleo da peça em aços ligados e temperados.

Diferentemente do CVD convencional, é possível uma deposição homogênea com PACVD, mesmo em peças com geo20 Industrial Heating - Abril 2010

metrias complexas. No processo PACVD, os componentes que serão recobertos não precisam ser rotacionados mecanicamente já que ele não depende do ângulo de visão para produzir um revestimento uniforme.

Além disso, o trabalho de carregamento e manipulação pode ser reduzido significantemente.

Outra vantagem é que a limpeza por meio de sputtering e o processo de nitretação podem ser realizados na mesma planta imediatamente antes do processo

de revestimento. O processo de nitretação gera uma camada de difusão enriquecida em nitrogênio que produz o efeito necessário de sustento para o revestimento fino e duro. Como mencionado, os parâmetros de processo da etapa de nitretação podem ser otimizados para todas as combinações de aço/revestimento.

Tecnologia dos Fornos A figura 1 apresenta a planta de plasma MICROPULS ® produzida pela RüCâmara de vácuo (ânodo)

Visu

Parede de aquecimento

PC

Refrigerador

PLC

Parâmetros de Processo

Generador de Plasma MICROPULS®

Peça de trabalho (catodo)

H2, N2, Ar, CH4

TiCl4, AlCl3, BCl3

Fig. 1- Layout da planta RÜBIG PLASNIT®/PLASTIT®.

Tratamento Térmico

big. Uma característica importante é que a carga é aquecida essencialmente por uma parede de aquecimento e não somente por plasma. Isto permite uma adaptação ótima dos parâmetros do processo de plasma independente da temperatura do processo.

Especialmente em produções em série, você precisa garantir uma excelente uniformidade de temperaturas para atingir um mínimo desvio nos resultados (dureza superficial, profundidade de nitretação, camada branca) dos seus produtos. A nova geração de fornos para nitretação a plasma está equipada com três

zonas independentes para aquecimento e resfriamento. A diferença de temperaturas devido ao carregamento em diferentes alturas do forno pode ser reduzida a menos de 5°C. Além disso, é possível instalar um ânodo interno para controle do resfriamento. Isto proporciona uma uniformidade de temperaturas excelente e, além disso, uniformiza os resultados da nitretação produzindo uma alta reprodutibilidade. A distribuição dos termopares, de quatro a seis, por todo o forno é uma garantia de uma excelente uniformidade de temperaturas que ainda pode ser documentada.

Fig. 2 – Exemplo de ignição com e sem a tecnologia bipolar: esquerda – 80µs, modo unipolar; direita – 80µs no modo bipolar.

50,000

Número de disparos

40,000 30,000 20,000 10,000 0

Tenifer TiN TiCN Tratamento de superfície

Fig. 3 – Número de disparos atingidos em uma matriz de fundição de alumínio sob pressão para pinos centrais com diferentes tratamentos superficiais.

A tensão do plasma é aplicada na forma de pulsos retangulares com uma freqüência da ordem de 50 kHz. São possíveis pulsos de polaridade positiva e negativa.

Na eventualidade de formação de arcos, a voltagem é desconectada em menos de um micro-segundo de forma a prevenir danos à peça de trabalho. Os termopares podem ser colocados diretamente nas peças de trabalho de forma a se ter uma isolação especial amplificada.

Devido à capacidade do gerador de plasma MICROPULS ®, é possível se tratar peças com geometrias muito complexas utilizando-se da tecnologia bipolar.

Esta tecnologia agüenta a velocidade de ignição do plasma, permitindo o tratamento/revestimento de pequenos vazios e buracos (Fig. 2).

PACVD – Revestimentos Duros para Aplicações Industriais O aumento da vida útil de ferramentas é um dos objetivos mais importantes para os produtores e usuários de ferramentas.

A tarefa da engenharia de superfícies é entender o carregamento complexo e as condições de desgaste nos parâmetros de trabalho, de modo à desenvolver medidas quantitativas destes parâmetros.

A técnica PACVD é bastante adequada para a deposição de revestimentos duros tanto em matrizes e moldes grandes quanto em ferramentas pequenas.

O objetivo deste estudo é apresentar e discutir os resultados obtidos com os diferentes processos de revestimento duro de PACVD PLASTIT® para a deposição de TiN, Ti(C,N), Ti(B,N) e (Ti-Al)N em aplicações industriais.

Técnicas antigas de deposição Os problemas relacionados com as antigas técnicas de deposição industriais para moldes e matrizes são as seguintes: • Elevados custos para matrizes e o risco inerente de dano com o manuseio; • A rotação de moldes grandes e pesados é de difícil a impossível no processo PVD; • Influências negativas das partículas de erosão na adesão do revestimento por PVD; Abril 2010 - www.revistalH.com.br 21

Tratamento Térmico

• A baixa dureza do substrato (de 29 a 48 HRC) e as altas temperaturas necessárias para os processos de PVD e CVD resultam em uma peça com suporte insuficiente para o revestimento duro; • Problemas associados com a adesão da camada de revestimento devido a desgaseificação residual durante o processo de revestimento.

Soluções com o recobrimento duro de PACVD Os revestimentos com PACVD resolvem os problemas ocorridos anteriormente: • Não há risco de perda das propriedades do núcleo devido à baixa temperatura de revestimento entre 480 e 510°C; • As pressões positivas de operação na faixa de milibares permitem o revestimento de ferramentas grandes e pesadas sem a necessidade de rotação das mesmas; • É possível um pré-tratamento por bombardeamento iônico (sputtering) e ataque por plasma para que suportem a adesão da nitretação, no mesmo ciclo do processo; • As pressões mais altas de operação permitem tempos menores para retirada das peças, devido à desgaseificação.

Conclusões em relação ao PACVD Os benefícios dos processos PACVD são: • Temperaturas de processo mais baixas quando comparadas ao CVD; • A possibilidade de combinar métodos de pré-tratamento como a limpeza por sputtering e o ataque químico, seguidos por tratamentos de nitretação iônica a plasma e então revestimento por PACVD em uma mesma câmara, e em uma mesma batelada; • A habilidade de revestir grandes ferramentas tridimensionais sem a necessidade de rotacionar as peças que serão tratadas; • A deposição de um novo revestimento duro a base de TiN, com baixo coeficiente 0.8 de atrito, com baixa quantidade de cloro.

e estado de tensões antes da realização do revestimento. O fim da vida útil da matriz é determinada pela alta soldagem de alumínio ou pela qualidade superficial insuficiente do fundido.

A Fig. 3 ilustra a diferença no desempenho do molde com três tratamentos superficiais diferentes. O molde tratado pelo processo Tenifer® foi avaliado após o uso por 8.500 vezes, e, após 50.000 vezes a rugosidade era superior a 10 µm. Por outro lado, o molde revestido pelo process PLASTIT® Ti(C,N), apesar de a princípio apresentar uma soldagem maior, ele suportou 45.000 peças sem interrupção. Após 65.000 peças o molde foi re-revestido, e o número total de peças foi de 160.000.

Fig. 4 – Molde para injeção para refletores automotivos

Fig. 5 – Setup da ferramenta para conformação do metal

Moldes para Injeção de Plástico Nos moldes para injeção de plásticos o desgaste ocorre devido a corrosão causada pelos gases expelidos ou produtos da decomposição, a abrasão proveniente do fluxo de materiais em contato com a superfície das ferramentas e a adesão entre a superfície da ferramenta e o material fundido.

Uma aplicação industrial na qual o acabamento superficial é fundamental é a produção de refletores para faróis automotivos, por exemplo, feitos de polieterimida (PEI, ULTEM® 1010). A figura 4 mostra um molde de injeção feito com o aço para trabalho a quente ESR H-13. Sem revestimento, o molde precisa ser re-polido manualmente após poucas horas de operação. Após o revestimen-

Matrizes para Fundição de Alumínio sob Pressão Nas matrizes para fundição de alumínio, o revestimento duro tem primariamente a função de reduzir a erosão, a corrosão e a soldagem, devido ao ataque químico do alumínio líquido. Para se atingir o ótimo desempenho da ferramenta é necessário que sejam otimizadas cuidadosamente as condições de adesão, dureza, comportamento de soldagem, resistência a corrosão 22 Industrial Heating - Abril 2010

Coeficiente de atrito

0.7

Exemplos Práticos para o Desenvolvimento de Revestimentos

0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

0 200 400 600 800 1000 Distância de deslizamento, m

Fig. 6 - Determinações tribológicas de um PACVD TiN contra um aço não-ligado

Em nm

61

15

25

18

21

15

Tratamento Térmico

Fig. 8 – EELS (espectroscopia de perda de energia de elétron) da multicamada TiN/Ti (B,N)

to com PLASTIT® Ti(C,N), a tendência a adesão foi reduzida significantemente. A vida em serviço sem polimento aumentou para mais de uma semana, resultando em uma redução de custo significativa devido a redução do polimento, da produção de sucatas e manutenção.

CVD (carga normal de 2N; velocidade de deslizamento de 10 cm/s; umidade relativa de 35%).

espessura da camada e do teor de boro, a resistência ao desgaste abrasivo altera-se significativamente (fig. 9).

Novos desenvolvimentos Com o revestimento multicamada PACVD TiB2, as camada são especialmente perceptíveis porque elas não somente elevam a dureza, mas também apresentam uma microestrutura incrivelmente fina. Estas camadas são comumente aplicadas a revestimentos multicamadas.

Isto significa que duas ou mais camadas são alternativamente aplicadas, as quais melhoram a rigidez, a dureza e os gradientes de tensões residuais.

A figura 7 apresenta a seção de uma peça que foi revestida com a técnica multicamada. Neste exemplo, uma camada de TiN e uma camada de TiB2 foram aplicadas alternadamente, sendo cada camada individual com espessura inferior a 2µm. Os novos sistemas de revestimento estão produzindo camadas na escala nanométrica. Dependendo da

Sumário As possibilidades nos tratamentos de superfície por plasma assistido são grandes. Eles são conhecidos e podem ser considerados técnicas padrão. O processo PASTIT, o qual combina PAVCD com nitretação à plasma é um processo relativamente novo que tem sido comercializado com sucesso pela Rübig há sete anos. Mais de 15 plantas de PACVD estão em operação nos EUA, Ásia, Canadá e Europa. O intercâmbio de experiências é feito por um encontro entre os usuários.

As ferramentas grandes e complexas para forjamento, estampagem e moldagem por injeção têm se mostrado ideais para este processo. Adicionalmente, as resistências à corrosão e desgaste por deslizamento tem sido significativamente melhoradas com um simples pós-tratamento para oxidação (PLASOX®) após o processo de nitrocarburação. IH

1.9 mm

1.9 mm

8x camadas

1.9 mm 2.5 µm

x camadas

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 2x camadas 0.0 0.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Distância, km

2.5 µm

A ferramenta da Figura 5, um aço ferramenta AISI A11 não-revestido, foi lubrificada a cada 20 golpes. Após 2.000 peças, era necessário desmontá-la e refazer o polimento. Após o revestimento com baixo coeficiente de atrito de PACVD Ti(C,N), as ferramentas passaram a ser lubrificadas a cada 50 golpes, e passouse a produzir 26.000 peças sem nenhuma limpeza até que o teste foi paralisado, tendo atingido a quantidade de produção desejada.

Os resultados dos ensaios tribológicos (Fig. 6) mostram valores de coeficiente de atrito muito baixos para os revestimentos de TiN e Ti(C,N). Este é o coeficiente de atrito de uma esfera de aço não-ligado deslizando contra um disco revestido com TiN pelo processo PA-

2.5 µm

Matriz de estampagem de chapas Na estampagem de chapas metálicas, os principais mecanismos de falha identificados são: • Desgaste adesivo devido as altas cargas de trabalho a frio aplicadas as partículas de desgaste (debris) altamente endurecidas por deformação na superfície de trabalho da ferramenta • Fadiga mecânica devido ao carregamento cíclico, resultante em tensão de tração

Coeficiente de atrito

Fig. 7 – Revestimento Multicamadas

Para mais informações, contate: Industrial Heating Equipamentos e Componentes Ltda.

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Fig. 9 – Ensaio pino contra disco em 3D.

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 23

T T T 2010

5ª Conferência sobre Temas de Tratamento Térmico

A

Metallum, empresa especializada em Eventos Técnicos e Científicos, promove a V Conferência Brasileira sobre Temas de Tratamento Térmico, que acontece de 25 a 28 de abril deste ano, no Centro de Convenções do Hotel Tauá, em Atibaia (SP).

Segundo o coordenador da conferência, Lucio Salgado, o evento pretende ser o ponto de referência para discussão da situação atual do desenvolvimento e do mercado global, bem como a divulgação de novos produtos, aprimoramento de processos e novas tecnologias em tratamento térmico, através de trabalhos técnicos e palestras.

Os principais temas que serão abordados são referentes a tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos; tratamentos térmicos de não-ferrosos; metalurgia física e transformação de fases; técnicas de caracterização microestrutural; efeito de elementos de liga sobre a microestrutura e propriedades; análise de defeitos e falhas; banhos de sal, atmosferas e meios de resfriamento; equipamentos para controle de processos e de qualidade; sistemas de aquecimento por indução; 24 Industrial Heating - Abril 2010

O evento acontece de 25 à 27 de abril no Tauá Hotel, Atibaia/SP e vai reunir profissionais de toda área de Tratamento Térmico.

A INDUSTRIAL HEATING, revista oficial do evento, traz a programação completa da conferência e seus expositores de destaque.

fornos, periféricos e insumos; limpeza, preparação e acabamento; manutenção; automação e instrumentação; simulação; qualidade e produtividade; tendências, desenvolvimentos e novas tecnologias; novos mercados e perspectivas; gestão; segurança e meio ambiente.

O público alvo abrange diretores e gerentes industriais, de produção, de tratamento térmico, os gerentes de qualidade, de engenharia do produto, de pesquisa e desenvolvimento. Engenheiros de materiais, mecânicos, metalurgistas, químicos, bem como os técnicos destas modalidades e demais profissionais envolvidos com a atividade de tratamento térmico e análise de estruturas e propriedades mecânicas.

Paralelamente à Conferência, ocorrerá uma feira onde empresas e instituições de ensino e pesquisa terão a oportunidade de divulgar seus produtos e serviços. Nesta edição, também acontecerá o II Seminário de Indução, que será coordenado pela Inductotherm.

No primeiro dia do evento, além do credenciamento, os visitantes poderão

participar do coquetel de boas vindas.

A abertura oficial do evento será no dia 26. Neste dia, haverá palestras técnicas, sessão pôsteres e happy hour.

Nos dias 26, 27 e 28 a programação mescla mini cursos, palestras técnicas, apresentação de trabalhos científicos e sessão pôsteres. Veja mais detalhes da programação nas próximas páginas.

Organização

Metallum Eventos Técnicos e Científicos Av. Otacílio Tomanik, 236 - sala 02 Vila Polo Poli - São Paulo - Brasil Fone: 55 11 3731-8549 ttt@metallum.com.br

Apoio

Confiança e credibilidade são importantes na hora de escolher uma empresa de Tratamentos Térmicos.

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Abril 2010 - www.revistalH.com.br 25

EXPOSITORES

Domingo

Segunda-Feira 26/04/2010

25/04/2010

Credenciamento 15:00 - 18:20

Coquetel de boas vindas 20:00 - 21:30

HORÁRIO

PROGRAMAÇÃO

AUTOR/ APRESENTADOR

07:30 - 08:40

Secretaria

---

08:40 - 09:00

Abertura Oficial

---

09:00 - 10:00

Conceitos básicos e avançados em aquecimento por indução/tratamento térmico por indução

José Carlos Zerbini

10:00 - 10:20

Coffee-Break

---

10:20 - 11:20

Novel approaches in induction heat treating

Valery Rudnev

11:20 - 12:20

Sistemas de controle de processo / supersvisórios

Emerson Camargo

12:20 - 14:00

Almoço

14:40 - 15:40

Simple Solutions for typical induction heating problems

Valery Rudnev

15:40 - 16:20

Coffee-Break - Sessão Pôsteres

---

16:20 - 17:00

Análise Sistemática de Falhas em indutores de têmpera

Anderson Caproni

17:00 - 17:40

Técnicas de Manutenção em sistemas de têmpera por indução

Marcelo Moreira

18:00 - 19:00

Happy Hour - Oferecido pela Inductotherm e Air Products

---

26 Industrial Heating - Abril 2010

Terça-Feira 27/04/2010 HORÁRIO

PROGRAMAÇÃO

AUTOR/APRESENTADOR

07:30 - 08:00

Secretaria

---

08:00 - 09:00

Minicurso: Dúvidas sobre sondas de carbono / oxigênio

João César de F. Miranda

09:00 - 09:40

Palestra Técnica: Combustol - Tratamentos Térmicos e Termoquímicos sob Atmosfera Controlada

Luiz Nelson M. Dias

09:40 - 10:00

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

João Carmo Vendramin

10:00 - 10:20

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

Tiago Andrade Carolino

10:20 - 10:40

Coffee-Break

---

10:40 - 11:00

Trabalho Técnico Oral - Simulação

Alexandre Bellegard Farina

11:00 - 11:20

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

Jan Vatavuk

11:20 - 11:40

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

Renata Neves Penha

11:40 - 12:20

Palestra Técnica: UFF - Simução

Jose Adilson de Castro

12:20 - 14:00

Almoço

14:00 - 14:20

Trabalho Técnico Oral Segurança e Meio Ambiente

Sergio Newton de Mello

14:20 - 14:40

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

Ellen Regina Giroto

14:40 - 15:00

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

Marco Aurélio Zanato

15:00 - 15:40

Palestra Técnica: Air Products Tendências, desenvolvimentos e novas tecnologias

Gian Ricardo Côrrea Silva

15:40 - 16:20

Coffee-Break Oferecido pela Marwal

---

16:20 - 17:00

Palestra Técnica: Maxitrate Fornos, periféricos e insumos

Marcio Torres Boragini

17:00 - 17:40

Palestra Técnica: Combustol Fornos, periféricos e insumos

Donizetti Ribeiro

17:40 - 18:20

Palestra Técnica: Bodycote Tendências, desenvolvimentos e novas tecnologias

Gian Ricardo Côrrea Silva

22:00 - 02:00

Festa Confraternização Oferecida pela Combustol e EDG

--Abril 2010 - www.revistalH.com.br 27

Quarta-Feira 28/04/2010 HORÁRIO

PROGRAMAÇÃO

AUTOR/APRESENTADOR

07:30 - 08:00

Secretaria

---

08:00 - 09:00

Minicurso: Dúvidas sobre sondas de carbono / oxigênio

João César de F. Miranda

09:00 - 09:40

Palestra Técnica: Houghton Banhos de sal, atmosferas e meios de resfriamento

Eduardo Favassa

09:40 - 10:00

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

João Carmo Vendramin

10:00 - 10:20

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

Ricardo Luiz Ciuccio

10:20 - 10:40

Coffee-Break

---

10:40 - 11:00

Trabalho Técnico Oral - Análise de defeitos e falhas

Antônio Carlos Gomes Junior

11:00 - 11:20

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos e termoquímicos de ferrosos

Fernando Suzumura Kawata

11:20 - 11:40

Trabalho Técnico Oral Tratamentos térmicos de não ferrosos

Flávia Farias Cardoso

11:40 - 12:20

Palestra Técnica: Archem Banhos de sal, atmosferas e meios de resfriamento

Ovidio R. Crnkovic

12:20 - 14:00

Almoço

14:00 - 14:20

Trabalho Técnico Oral Sistemas de aquecimento por indução

Lincoln Cardoso Brandão

14:20 - 14:40

Trabalho Técnico Oral Metalurgia física e transformação de fases

Paula Fernanda da Silva Farina

14:40 - 15:20

Palestra Técnica: Metalac Banhos de sal, atmosferas e meios de resfriamento

Eduardo Soares Lopes

15:20 - 16:00

Palestra Técnica: Bodycote Tendências, desenvolvimentos e novas tecnologias

Carlos Humberto Sartori

16:00 - 16:40

Happy End - Sessão Pôsteres

---

A revista oficial do TTT 28 Industrial Heating - Abril 2010

ue q i f e e i c n Anu ue q a t s e d m e

P

EXPOSITOR EM DESTAQUE

resente no mercado há 19 anos, com sede em São Paulo, a empresa atua no segmento de fornos industriais e suas partes e peças, bem como no segmento de jatos de granalha e suas partes e peças, representando empresas nacionais de alta tecnologia, valendose de todas as inovações que o mercado possa proporcionar, a fim de atender às demandas atuais.

Os clientes atendidos pela First Fornos concentram-se na área metalúrgica de tratamentos térmicos, forjaria, fundição, esmaltação, indústrias de vidro e aqueles que possuem estufas.

O atendimento personalizado da First Fornos é feito por engenheiros e técnicos, sendo este um diferencial que propicia uma participação ativa na elaboração de projetos e proporciona soluções que

Resistências e Bancos de Aquecimento

visam à redução de custos às empresas usuárias de fornos industriais e maquinas de jato, comercializando peças de reposição de elevado desempenho.

Com o objetivo da total satisfação do cliente a First Fornos representa empresas capazes de oferecer os melhores produtos para trabalho a quente e limpeza, como segue: 1 - Fundidos e Caldeiraria em Aço Inoxidável e Ligas de Níquel para trabalho em temperaturas de 600°C a 1200° C. 2 - Máquinas de Jateamento (granalhadoras) e Shot Peening com alta eficiência de limpeza.

3 - Resistências de alta eficiência para aquecimento de fornos e estufas 3 - Esteiras e Telas em arame para trabalhos em fornos de tratamento térmico 4 - Queimadores e Sistemas de Com-

Peças em Aço Inox para Altas Temperaturas Fornos e Estufas Industriais

Reformas, Manutenção e Painéis Elétricos

bustão para fornos industriais 5 - Reformas e manutenções de fornos industriais 6 - Fornos e estufas industriais para Metalúrgicas, Forjarias, Tratamentos Térmicos, Fundições, Siderúrgicas, etc.: A First Fornos consegue reunir em uma única representação um grupo de empresas líderes no segmento de fornos industriais que produzem produtos complementares.

Conheça melhor a First Fornos, os produtos e serviços que podemos oferecer com alta tecnologia e qualidade de atendimento www.firstfornos.com.br vendas@firstfornos.com.br fone (11) 3209.0306 / fax: (11) 3209.4704 Eng° Martins Diretor Comercial

Queimadores e Sistemas de Combustão Esteiras e Telas de Arame

Jatos de Granalha

Tel: 11 3209-0306 - vendas@firstfornos.com.br

www.firstfornos.com.br Abril 2010 - www.revistalH.com.br 29

A

EXPOSITOR EM DESTAQUE

empresa TREBI, da Itália, chega ao Brasil com uma história de atuação no ramo da automação, e nos anos 90, iniciou o desenvolvimento da tecnologia da utilização de robôs para o acabamento superficial, atualmente a empresa lança equipamentos robotizados de rebarbação e polimento Em todos estes anos, foram desenvolvidos equipamentos e processos específicos para as mais diversas aplicações, como lixamento, rebarbação, polimento. A empresa especializou-se em oferecer tecnologia de acabamento, mesmo para peças de geometria complexa e tamanhos especiais. A TREBI se destaca oferecendo soluções completas, e não somente uma composição de partes adquiridas de terceiros, como normalmente ocorre neste mercado. As máquinas patenteadas da TREBI se diferenciam por serem desenvolvidas com o foco na produtividade

30 Industrial Heating - Abril 2010

e na precisão do acabamento final das peças.

Para tornar isto uma realidade, a empresa utiliza periféricos, ferramentas, interfaces e sistemas de fixação especialmente desenvolvidos para a operação com robôs. A TREBI se especializou em fornecer células robotizadas completamente fechadas, inclusive com isolamento a prova de ruídos, montadas em uma única base, permitindo fácil transporte, instalação, manutenção e extração de poeira e resíduos. Isto significa que a área de acabamento superficial equipada com as máquinas TREBI é limpa e organizada. As operações de usinagem efetuadas pelos equipamentos TREBI não necessitam complementação, o que significa redução de custos de produção e de seguro contra acidentes. A empresa dedica especial atenção quanto ao desenvolvimento dos softwares bem como da instalação elétrica empregados em seus equipamentos, para permitir uma economia de

eletricidade, como por exemplo dispositivos e softwares especiais que recuperam energia e controlam a força mecânica empregada.

As máquinas TREBI ajudaram a tornar operações como rebarbação, lixamento e polimento, famosas por serem barulhentas, sujas e muitas vezes criarem situações de danos físicos aos operadores, em operações limpas, seguras e compatíveis com as modernas legislações ambientais. As instalações TREBI são empregadas para acabamento robotizado das mais diversas peças, como por exemplo rodas de alumínio, metais sanitários, maçanetas, puxadores, sistemas de iluminação, peças automotivas, equipamentos de ginástica e implantes ortopédicos, entre outros.

No Brasil, a TREBI é representada pela Industrial Heating Equipamentos e Componentes Ltda, tel 19 3854 6699, e-mail trebi@industrialheating.com.br

EXPOSITOR EM DESTAQUE

A

Machroterm foi fundada em 2000 para atender o mercado nacional e internacional em aço inoxidável e ligas especiais, ideal para quem procura o máximo de qualidade em dispositivos utilizados em tratamentos térmicos de altas temperaturas.

Especialista em dispositivos de tratamento térmicol, a Machroterm exerce parceria atuante com seus clientes, oferecendo total assistência na elaboração de projetos modernos e inovadores que otimizam a produção com menores custos e seleção do material mais adequado.

Produtos em Aço Inoxidável: - Tubo centrifugado; - Disco para refino de papel; - Fundidos em ligas especiais como: monel, inconel, aço duplex, super duplex e outros;

- Sinos, cadinhos e escumadeiras para vazamento; - Rolos transportadores para forno contínuo; - Grelhas para resfriadores do clinker; - Muflas e retortas; - Grelhas e cestos para fornos de tratamento térmico; - Calhas e esteiras; - Reforma de máquinas de jato de granalha; - Peças de reposição de máquina de jato de granalha; - Rolos das mesas de saída de laminadores de tiras a quente; - Tubos radiantes e rolos para instalações de recozimento contínuo e zincagem; - Tubos radiantes e rolos para fornos de tratamento térmico de chapas; - Componentes especiais em aço e ligas resistentes ao calor; - Vigas de deslizamento para fornos empurradores;

- Vigas móveis e suportes para fornos tipo sola móvel.

Os processos de fabricação são acompanhados por controle de qualidade, ensaios e testes de laboratórios com espectrometria óptica, que propiciam condições ideais para fabricação de peças fundidas em aço inox.

O controle de composição química das ligas, nas fases de matéria-prima, fusão e aprovação final, caracteriza-se como um dos pontos fortes no processo da Machroterm. O Sistema de Qualidade Machroterm está certificado nos moldes da Norma NBR ISO9001, pela entidade de Certificação UL. Av Toronto, 117 - Distrito Industrial, Arujá-SP Fone: (11) 4653-1122 www.machroterm.com.br vendas@machroterm.com.br

ISO 9001 ISO 9001

FUNDIÇÃO DE AÇO INOX

EMPRESA DE FUNDIÇÃO DE AÇO INOX E LIGAS ESPECIAIS A Machroterm foi fundada em 2000 para atender o mercado nacional e internacional em aço inoxidável e ligas especiais, ideal para quem procura o máximo de qualidade.

A Machroterm exerce parceria atuante com seus clientes, oferecendo total assistência na elaboração de projetos que otimizam a produção com menores custos e seleção do material mais adequado.

FUNDIÇÃO DE AÇO INOX

TUBOS CENTRIFUGADOS ROLOS TRANSPORTADORES - TUBOS RADIANTES - GLENDONS - BUCHAS - RETORTAS

QUALIDADE

ISO 9001:2000

Av. Toronto, 117 - Distrito Industrial - Arujá - SP - Brasil Tel. 55 11

4653 1122 • Fax 55 11 2845 2139 • www.machroterm.com.br

Abril 2010 - www.revistalH.com.br 31

Cerâmicas e Refratários/ Isolantes Térmicos

Cerâmicas e Refratários/ Isolantes Térmicos

Manutenção para Eficiência Energética Thomas Rebernak e Steve Chernack – Thermal Ceramics Inc., Augustas, Geórgia, EUA.

A

pesar dos esforços da maioria das indústrias em serem ecologicamente corretas, o consumo energético tem se mantido em níveis elevados. Os custos de produção, especialmente para os processos de alto gasto energético que necessitam de fornos, têm sido negativamente afetados pelos elevados custos dos combustíveis. A melhoria da eficiência energética é a chave para se manter competitivo na economia globalizada atual, e agora é a hora para se melhorar o desempenho de seus fornos.

A chave para a eficiência energética dos seus fornos é o mecanismo de trabalho dos refratários. Um fato inevitável é que embora os isolantes refratários reduzam os gastos energéticos, eles necessitam de manutenção e reparos durante o serviço. No entanto, antes de trocar os refratários aleatoriamente, é melhor realizar uma avaliação completa do sistema de isolamento do seu forno.

Análise A análise do forno já existente é uma etapa crítica para se determinar a manutenção dos isolamentos térmicos. Adicionalmente à avaliação da integridade geral dos revestimentos do forno, é necessário o estabelecimento das seqüências ou protocolos de manutenções utilizando-se dos cálculos dos fluxos de calor, câmaras infravermelhas e a análise da energia que permitem a descoberta das ineficiências ou inadequações do sistema de isolamento.

As câmaras infravermelhas têm a habilidade de verificar os isolamentos dos for32 Industrial Heating - Abril 2010

A manutenção dos revestimentos e isolamentos de seus fornos pode resultar em uma significante economia energética. Na maioria dos casos, o custo associado com a substituição por refratários mais eficientes pode ser recuperado em um ou dois anos.

nos enquanto estes estão em operação, de modo a se determinar os locais e as qualidades das zonas quentes dos fornos. As câmaras infravermelhas capturam de forma gráfica os dados térmicos necessários para avaliação da eficiência térmica dos sistemas de isolamento e permitem conseqüentemente a avaliação da integridade dos revestimentos cerâmicos/refratários do forno.

Os dados coletados a partir da inspeção com as câmaras infravermelhas e das necessidades do cliente são então analisados para se determinar se é necessária a substituição ou os reparos dos isolantes de fibra cerâmica/ refratário. Como exemplo (fig. 1-3), foi feita a inspeção de um forno que aparentemente não apresentava sinais visíveis de degradação dos isolantes. A inspeção indicou que a degradação dos isolantes estava resultando em uma elevada dispersão de temperaturas (média de 123°C) e, conseqüentemente, em uma elevada perda de energia/calor. A partir destes dados foi avaliado que o sistema de isolamento deveria ser substituído.

A realização de cálculos de fluxos de calor com um determinado programa pode estimar as características térmicas e o comportamento de um sistema de refratários, seja para um isolamento novo ou para um já existente. Este programa utiliza padrões de engenharia internacionalmente reconhecidos para estimar a perda de calor e o armazenamento térmico, baseado em muitos parâmetros operacionais, levando em consideração os efeitos de transferência de calor por irradiação, convecção e condução.

Figura 5: Tijolos refratários

Os departamentos técnicos das companhias que fabricam refratários e isolantes utilizam programas para calcular e visualizar os potenciais para economizar energia pela atualização ou substituição dos sistemas refratários de modo a incluir materiais mais eficientes para os isolantes dos fornos.

Os parâmetros operacionais necessários para se realizar os cálculos de perda de calor com estes programas são: • Dados da geometria do forno (parede, soleira, teto, cilindros verticais, cilindros horizontais, diâmetros, etc.)

• Temperatura ambiente, • Velocidade do ar no ambiente, • Emissividade térmica da carcaça, • Temperaturas de operação do forno, • Atmosfera (ar, nitrogênio, hidrogênio, endotérmica, exotérmica, etc.)

• Fluxo de gás do forno.

Cerâmicas e Refratários/ Isolantes Térmicos

Fig. 1. Inspeção por câmara infravermelha em um forno de combustão

Utilizando-se estes parâmetros, os cálculos podem ser feitos para se determinar os possíveis materiais para o isolamento do forno, a espessura dos isolantes, os materiais de ancoramento apropriados, estimar as temperaturas da carcaça, os fluxos de perda de calor e de armazenagem pelo sistema de refratários. Isto é particularmente importante para os construtores de fornos e usuários finais, pois permite uma verificação direta da eficiência e as possibilidades de otimização.

Quando os cálculos de perdas térmicas são associados com os dados das varreduras termográficas de câmaras infravermelhas, há possibilidade de se avaliar o desempenho e o comportamento dos refratários e também se permite a comparação com sistemas refratários propostos para avaliação dos benefícios econômicos. Como exemplo, uma determinada forjaria tem um forno atualmente revestido com 229 de um refratário monolítico de 1649°C com 76mm de isolamento prévio.

O forno é diretamente aquecido com queimadores de gás natural, e o termopar está configurado para 1288°C. As varreduras das câmaras infravermelhas mostram uma variação da temperatura da carcaça de 160°C enquanto que os cálculos de perda de calor estimam uma variação de 127°C. Isto indica que houve alguma degradação do sistema de isolamento ou que o termopar pode estar avaliando incorretamente a temperatura de operação. Aqui os cálculos de perda de calor aliados as varreduras da câmara infravermelha estão sendo utilizados como uma ferramenta de diagnóstico para se determinar as condições de operação e as características do

Fig. 2. Inspeção de uma porta de forno por câmara infravermelha

forno (fig. 6).

Outra vantagem dos cálculos de fluxo de calor é a possibilidade de avaliação de múltiplas opções de atualização que podem ser oferecidas baseadas nas necessidades e possibilidades econômicas dos clientes.

Como exemplo, um fabricante de fornos está propondo duas opções de refratário ao seu cliente. A opção 1 é de tijolo refratário médio-pesado de 228 mm com perda térmica de 1577 W/m². Opção 2 é de módulo de fibra cerâmica de alumina-sílica, 192m²/kg3 com perda de calor de 630 W/m². As perdas de calor foram determinadas utilizando-se um programa de cálculo de perda de calor com os mesmos parâmetros operacionais para ambas as opções. Assumindo-se que o custo do gás natural é de US$10,00 por milhão DEBTU e que o tempo de operação é de 6000 horas por ano, a economia com a opção 2 é de R$3,40 por m². Na maioria dos casos, o custo adicional associado com o isolamento mais eficiente pode ser recuperado dentro de um prazo de 1 a 2 anos.

Manutenção ou Substituição Determinar quando se deve substituir ou somente fazer a manutenção do isolamento do forno é uma decisão do cliente. A avaliação de engenharia do forno oferece ao cliente a sua experiência e os dados obtidos das análises de modo a ajudar o cliente na decisão de reparar ou substituir o sistema de isolamento. Baseado nas análises dos dados coletados, o engenheiro deverá recomendar diversas opções, desde um reparo da zona quente até uma completa reforma e instalação de um

novo sistema de isolamento.

A reparação da zona quente pode ser rápida ou pode tomar uma semana inteira.

Uma reparação rápida da zona quente pode ser feita com um produto betuminoso e freqüentemente pode ser feita com o forno em operação. Os produtos betuminosos podem ser utilizados em temperaturas entre 10931316°C e estão disponíveis tanto para cerâmicas refratárias quanto para fibras bio-solúveis. Pequenos buracos são escavados pela parte externa do isolamento na região danificada e o material para reparo é bombeado no local. Como exemplo cita-se o reparo das ventaneiras dos alto-fornos com produtos betuminosos onde a face fria da zona quente está entre 250-300°C e 70-100°C. Outra solução para reparos da zona quente envolvem o desligamento do forno até que este esteja completamente resfriado e a aplicação de um revestimento betuminoso por spray diretamente sobre a superfície das fibras do isolamento para selá-las. Isto funciona especialmente bem quando o sistema de isolamento é de módulos de fibras submetidas a ciclagens térmicas.

Em alguns casos, a manutenção necessária nos fornos é mais do que somente reparos na zona quente, e uma completa substituição do isolamento térmico é necessária. As possibilidades para a substituição dos isolantes são vastas e a sua escolha pode ser cansativa.

Um engenheiro especialista, com conhecimentos sobre cerâmicas refratárias, pode ajudar a tornar a escolha do novo isolante térmico muito mais fácil.

Os materiais para isolamento de fornos Abril 2010 - www.revistalH.com.br 33

Cerâmicas e Refratários/ Isolantes Térmicos

Figura 4: Tecido microporoso

Figura 3: Inspeção de uma parede por câmara infravermelha mostrando as temperaturas

são tanto fibras para alta temperatura quanto tijolos refratários. As fibras para altas temperaturas estão disponíveis tanto como fibras de cerâmicas refratárias quanto isolantes bio-solúveis em diversas formas incluindo-se blocos, módulos, placas conformadas a vácuo e geometrias para serem utilizadas até 1426°C.

Também são disponíveis materiais para o isolamento de fornos que são refratários incluindo-se diversos graus de Tijolos Refratários (TR) (Fig. 5) e monolíticos refratários. Estes materiais refratários oferecem propriedades físicas e estruturais excelentes para aplicação em isolamentos de fornos. Eles têm evoluído ao longo dos anos a partir de materiais eficientes para materiais tecnológicos de alto desempenho. Os TR e os refratários

monolíticos têm agora oferecido melhores propriedades que resultam em baixos valores de condutividade térmica entre um terço e metade dos valores que os produtos padrão oferecem.

Materiais alternativos que não estão entre os isolantes típicos para alta temperatura são as fibras ordenadas, a sílica microporosa e os refratários têxteis (fig.

4). Com uma condutividade térmica menor que a do ar, a sílica microporosa são os mais eficientes isolantes térmicos disponíveis no mercado. Eles estão disponíveis em placas e painéis leves e finos e atuam como pré-isolantes para TR e monolíticos refratários. Os produtos refratários têxteis têm bom desempenho em gaxetas e em selos e podem ser utilizados em temperaturas entre 538-1371°C.

1400

Conclusões Os custos de energia continuam a aumentar, e a manutenção dos fornos em indústrias de alto consumo energético é crucial para manter os gastos de combustíveis sob controle. As rotinas de engenharia para inspeção dos isolamentos dos fornos e da análise de energia determinam as condições dos equipamentos.

Conservar o isolante térmico do seu forno e fazer as substituições e reparações necessárias permitem que você e seu negócio reduzam a energia perdida e melhorem a eficiência operacional e a consistência de seus processos. IH Para mais informações: Wendy Evans, Depto. de comunicação e marketing, Thermal Ceramics Inc. EUA, PO Box 923, Augusta, GA 30903; e-mail: Wendy.evans@thermalceramics.com; web: www.thermalceramics.com

1400 1288 1277

1025

1200 Temperatura externa, °C

Temperatura interna, °C

1200 1000

1000

800

800

600

600

400

400

200

200 125

0

Kaocrete 30

TR-19

22,86cm

7,62cm

27

30,48cm

Figura 6: Ferramenta de diagnóstico para isolantes de alta performance

34 Industrial Heating - Abril 2010

Figura 7: Manta de Fibra Cerâmica

Aquecimento e Fusão por Indução

A ligação entre energia eólica e têmpera por indução Dr. Hansjürg Stielle – EFD Induction, Freiburg Alemanha Aumento constante do preço do petróleo, aquecimento global, energias alternativas - são palavras comuns que ouvimos todos os dias. Mesmo quando este excesso de frases corriqueiras tende a saturação, a fome de energia do mundo não pode ser deixada de lado sem procurar por novas e regenerativas fontes de energia.

A

lém da energia solar e hidráulica, a energia eólica é a fonte de energia mais significante no momento. Ela é limpa, barata e constante. Mas como pode esta fonte de energia inexaurível ser colhida? Este artigo pretende esclarecer alguns dos principais aspectos desta questão e assim prover uma breve visão da tecnologia dos moinhos de vento. O objetivo é responder a questão: O que a energia eólica tem a ver com a têmpera por indução?

Usinas de energia eólica As turbinas eólicas modernas são efetivas, pois elas trabalham com revoluções moderadas. Uma turbina simples de 1,5 mega-Watt (MW) produz anualmente cerca de 2,5-5 milhões de kilo-Watts-hora

(kWh), dependendo de sua localização.

Uma turbina como esta pode fornecer energia elétrica para cerca de 1.000 casas com 4 pessoas ou substituir uma usina termoelétrica que queime 90 mil toneladas de carvão mineral em 20 anos de operação[1]. As maiores turbinas em operação são de 5MW. Elas produzem acima de 17 kWh por ano. Assim, um pequeno parque eólico já é capaz de fornecer energia elétrica para uma pequena cidade.[2] Além da torre de aço e/ou concreto, o principal componente de uma turbina é a casa de máquinas (gôndola). Os componentes que produzem energia estão localizados no interior da casa de máquinas. A figura 1 apresenta os principais componentes da casa de máquinas, aos quais é necessário se fazer tratamentos térmicos.

Rolamento principal e rolamento do motor da palheta A tarefa do rolamento principal (rolamento do cubo) é assegurar-se da rotação da palheta do rotor. O diâmetro deste rolamento é dependente do tamanho da turbina. Diâmetros usuais situam-se entre 2.000 e 3.000 mm e devem futuramente situar-se entre 4.000 e 5.000 mm para as turbinas de 5MW. O rolamento do cubo serve para apoiar a palheta da turbina. Dependendo das cargas envolvidas, os tipos de rolamentos são de esferas ou de roletes.

Engrenagem e cremalheira do motor de ajuste horizontal (ajuste do azimute) Todas as turbinas modernas estão equipadas com um sistema de motores ativos para o ajuste do azimute. A direção do vento

Anel de rotação principal Transmissão Gerador

Anel de palheta da turbina

Eixo de transmissão

Rolamento de rotação horizontal

Figura 1: Possíveis aplicações da têmpera superficial em uma turbina eólica[3]

36 Industrial Heating - Abril 2010

Figura 2: Ajuste de azimute da casa de máquinas[4]

Aquecimento e Fusão por Indução

Espaço-a-espaço

m > 3,5 mm

Dente-a-dente

Têmpera local

m > 2,5 mm (HF); m > (5,0) 6,0 mm (MF)

m > 1,8 mm

Figura 4: Soluções para a têmpera superficial de engrenagens. (“m” corresponde ao módulo mínimo necessário para o processo)

A

B A Plano da seleção

Figura 3: Ajuste elétrico do ângulo de inclinação das palhetas do rotor[4]

Figura 5: Macroestrutura de de um dente de engrenagem helicoidal temperado por têmpera local superficial.

monitorada é seguida através de motores hidráulicos ou elétricos (unidade do azimute – Fig. 2). A direção do vento é determinada através de sensores. A casa de máquinas é deslocada de acordo com a direção do vento através de até oito motores associados a um conjunto de engrenagens.

nas grandes (acima de 500 kW). Neste sentido, são utilizados motores elétricos e engrenagens (Fig. 3).

Ajuste do ângulo das palhetas A maioria dos moinhos de vento, atualmente, possui regulagem dos ângulos das palhetas. Isto faz com que as palhetas sejam rotacionadas através do eixo longitudinal de modo a controlar a energia da turbina. Cada hélice pode ser rotacionada individualmente e conseqüentemente pode ser utilizada como freio. O ajuste do ângulo das palhetas serve para posicionar precisamente as palhetas na posição correta e no caso de uma emergência colocá-las em uma posição segura. O ajuste do ângulo das palhetas pode ser feito através de diversas formas. O ajuste por motores elétricos das palhetas é utilizado para turbi-

Eixos do cubo e do gerador O eixo do cubo tem por tarefa transferir as baixas rotações e a elevada energia das palhetas para a embreagem. Já o eixo do gerador transfere as rotações elevadas, que são provenientes da embreagem. Ambos os eixos são feitos atualmente de aços tratados termicamente.

Embreagem A grande maioria das turbinas eólicas utiliza embreagens para alterar o torque e a velocidade entre o rotor e o gerador. O eixo do rotor gira devagar com um torque muito elevado, e o gerador gira muito rápido com um torque muito baixo. A velocidade do rotor de uma turbina eólica depende de quão rápida é a rotação das palhetas que giram entre 6 e 20 rotações por minuto, sendo que quanto maior é turbina, mais longas são as palhetas e mais lentamente elas gi-

ram. De modo a alcançar um elevado grau de eficiência, possibilitar o ajuste da freqüência da rede (50 ou 60 Hz), e reduzir o tamanho do gerador, a velocidade do eixo do gerador deve ser muito maior que a do eixo do rotor. Esta velocidade é transmitida através da embreagem. Existem diferentes tipos de embreagens: • As embreagens puramente de engrenagens de dentes retos, atualmente, são custo-eficientes somente para turbinas eólicas muito pequenas. Elas são utilizadas em antigas turbinas com potência de até 500 kW. • Embreagens planetárias são construídas com três tipos de rodas dentadas.

O eixo lento que é acoplado ao eixo do rotor é chamado de engrenagem central.

Uma engrenagem associada a engrenagem principal fica na parte intermediária ligando-se com o eixo rápido do gerador. As duas engrenagens são conectadas através de três ou mais engrenagens planetárias. A transmissão planeAbril 2010 - www.revistalH.com.br 37

Aquecimento e Fusão por Indução

tária pode ser estacionária ou móvel.

Aplicações da têmpera indutiva superficial Duas aplicações da têmpera indutiva superficial são a têmpera de grandes rodas de engrenagens e a têmpera da superfície de anéis de rolamentos.

Têmpera de rodas de engrenagens As dimensões das rodas de engrenagens e pinhões que são utilizados como componentes principais de grandes turbinas eólicas são maiores que 500 mm com módulos maiores que 4 mm.

Além da cementação, a têmpera da superfície por indução também é possível. Principalmente, três processos são utilizados para a têmpera indutiva superficial de rodas de engrenagens. A figura 4 apresenta um esquema destes processos. Além das dimensões da roda de engrenagens (diâmetro da ponta, largura do dente, etc.), as quais servem como critério de seleção para o arranjo da planta, o módulo (razão entre o diâmetro do círculo primitivo em mm e o número de dentes da engrenagem) é um importante critério para viabilidade da aplicação de certo processo. A seleção da freqüência do conversor é orientada através deste módulo. A freqüência diminui com o aumento do módulo. O processo de têmpera das engrenagens sob rotação (em indutores cíclicos) não está tecnicamente apresentável.

Têmpera dente-a-dente Este processo é freqüentemente uti-

lizado para as engrenagens que serão submetidas a cargas não tão elevadas devido a ele ser custo-efetivo e por conseqüência apresentar baixo empenamento e aumentar a dureza superficial.

Dependendo da seleção do material, 80-100% da dureza superficial de uma cementação pode ser obtida. A dureza final da base do dente é reduzida em até 20% comparando-se com a roda [5].

A causa é que a zona de endurecimento ocorre somente na raiz do círculo primitivo, cujo perfil de tensão afeta somente a dureza do dente, como um chanfro mecânico.

Têmpera espaço-a-espaço Com este processo, a zona de endurecimento na base do dente é evitada, pois a camada superficial completa do dente é endurecida como um contorno. A região não temperada entre dois dentes fica no topo de cada dente (Fig. 5). Assim, são obtidos valores de dureza superficial entre 80-100% e para a base do dente entre 80-85% dos valores obtidos por cementação.

Dependendo da freqüência do conversor, a operacionalidade segura inicia-se para módulos superiores a 6 mm ou 5 mm em casos excepcionais. Assim, restrições apertadas são colocadas para precisar o guia do indutor e do aparato (distância entre a peça de trabalho e a bobina indutora de apenas alguns décimos de milímetros). Isto é seguro nas indústrias atuais através de sistemas elaborados de medidas utilizandose indutores controlados por CNC. O

empenamento total dos pinhões pode ser reduzido utilizando-se estratégias complexas de têmpera. Neste sentido, por exemplo, dentes individuais não são temperados consecutivamente, preferencialmente são temperados diferentes dentes e de forma alternada. Na figura 6 apresenta-se a cabeça de indução utilizada para a têmpera espaço-a-espaço no modo de varredura.

Têmpera de grandes anéis de rolamentos Baseado na sua construção, rolamentos de esferas ou roletes consistem de um anel externo e um anel interno, os quais são temperados. A figura 7 apresenta um esquema de um rolamento grande de roletes.

Os anéis dos rolamentos de roletes e os roletes são tratados termicamente para elevar a resistência superficial.

Este tratamento serve em parte para aumentar a dureza superficial e melhorar a resistência ao desgaste. Os processos de tratamentos térmicos que são utilizados em grandes rolamentos atualmente são a cementação ou a têmpera completa.

Ambos os processos, entretanto, trazem grandes desvantagens em especial a necessidade de reajustar as dimensões dos anéis.

Com a cementação, dependendo da profundidade da camada cementada necessária, o tempo necessário para a cementação pode levar de algumas horas a dias. Após a carburação, as peças são tipicamente temperadas em sal ou óleo, submetidas a tratamentos para re-

Direção de Varredura Anel externo

Indutor

Rolete Bloco de resfriamento

2 anéis internos Têmpera

Figura 6: Indutor para têmpera espaço-a-espaço

38 Industrial Heating - Abril 2010

Figura 7: Esquema de um rolamento de roletes [6]

Aquecimento e Fusão por Indução

Varredura com zona mole

Varredura sem zona mole

Têmpera local

Figura 8: Soluções para a têmpera superficial de anéis de rolamentos grandes

Passo 1

Passo 2

Passo 3

Passo 4

Figura 9: Princípio de têmpera superficial sem zona mole

tirada do hidrogênio e revenimento, em fornos separados.

Com a têmpera completa, as peças são endurecidas através de têmpera da seção transversal inteira. O tempo de exposição na temperatura de austenitização é da ordem de horas.

Com ambos os processos, a massa e a forma alteram-se gerando distorções e aumento dos tempos dos processos subseqüentes, aumento do custo de produção e de energia gasta. Além disso, os locais para realizar a têmpera convencional destas grandes peças são limitados e ineficientes.

Estas desvantagens podem ser superadas utilizando-se a têmpera indutiva superficial. As principais vantagens da têmpera indutiva superficial em contraste com a têmpera convencional e a cementação são: • Baixo custo de investimento, • Baixo custo energético do processo • Monitoramento individual da qualidade do processo em cada componente • Possibilidade de integração do processo de têmpera em uma linha de produção pela boa capacidade de automação • Redução dos tempos de tratamento • Redução da distorção das peças No entanto este processo também traz al-

gumas desvantagens: • Complexa tecnologia da planta • Desenvolvimentos elaborados dos indutores • Tecnologias de processo parciais muito complexas • Seleção de materiais e desenvolvimento de materiais • Poucos valores conhecidos até o momento das propriedades de utilização Baseado no princípio, três processos para têmpera por indução da superfície podem ser distinguidos. Eles são a varredura com zonas moles, varredura sem a zona mole e têmpera local (Fig. 8). Os processos e os conceitos das plantas serão explicados na próxima seção.

Varredura com zona mole O modo de varredura é o processo mais utilizado e com maior sucesso para os rolamentos (rolamentos de esferas). A desvantagem dele, dependendo do processo, é a formação de zona mole ou de costura.

Isto não tem efeitos negativos nos rolamentos puros das articulações, pois o regime de carga pode ser escolhido de modo que não haja carga ou esta seja mínima na região da zona mole ou da costura. No caso de aplicações rotativas, esta zona de costura pode ser a causa de falhas prema-

turas do rolamento. Entretanto, isto não é permitido para rolamentos de roletes.

Tanto configurações dos equipamentos horizontais quanto especiais são utilizadas. Muito freqüentemente, entretanto, máquinas verticais e diagonais são utilizadas para este processo. A vantagem deste conceito é reduzir a necessidade de espaço bem como a vantagem da melhoria do fluxo de peças e da arrumação da peça de trabalho.

Varredura sem zona mole A têmpera indutiva sem zona mole, a qual é patenteada pela EFD Induction[7], com indutores em direções opostas, evita (como um processo de têmpera convencional) a formação de zonas moles e pode ser utilizada em anéis muito grandes.

O processo de operação deste procedimento é mostrado na figura 9. No estágio inicial, o aquecimento é restringido a uma seção do anel com dois indutores (etapa 1).

Após a temperatura da peça ter sido atingida na seção, a têmpera é iniciada e os indutores são movimentados em direções opostas das regiões temperadas para as não temperadas. Correspondendo as dimensões do anel, a seção final é pré-aquecida simultaneamente por outro indutor (etapa 2). Antes que os dois indutores alcancem a seção final, o indutor da seção final é reAbril 2010 - www.revistalH.com.br 39

tirado (etapa 3). Após a seção final ter sido alcançada pelos dois indutores e a temperatura da peça ter atingido a temperatura da têmpera, eles são retirados e a têmpera ocorre (etapa 4). Esta seqüência de processo permite que a dureza da estrutura seja atingida na seção inicial e final sem uma zona mole. Entretanto, é necessário se observar que a aderência a um conjunto de parâmetros de processo é necessária.

Têmpera local O processo de têmpera local também previne a formação de zona mole. Ele é, entretanto, um recurso somente para diâmetros de até 2.000 mm. Para um anel com 2.000 mm de diâmetro, o conversor de potência de aproximadamente 2 MW deve ser instalado. Os custos do conversores e indutores, bem como do aparato de têmpera aumenta significativamente com o aumento do tamanho da peça, o que torna este processo ineficiente para a produção de grandes anéis de rolamentos. Além disso, são necessárias grandes quantidades de agentes de têmpera e uma grande área.

Sumário A fonte de energia eólica tem um grande potencial futuro. Entretanto as soluções técnicas necessárias para isso apresentam um grande desafio. A têmpera superficial por indução apresenta uma solução para as questões conectadas com isso (ou ao menos uma pequena contribuição). Assim, cada vez mais, maiores peças como rodas de engrenagens, cremalheiras e anéis de rolamentos podem ser temperadas superficialmente com ajuda do aquecimento por indução. A têmpera local é majoritariamente utilizada para dentes individuais de engrenagens. Para anéis de rolamentos, dependendo das necessidades, as faixas são temperadas por meio de varreduras com ou sem zonas moles, ou para pequenas dimensões por têmpera local. IH Para mais informações: Contate Dr. Hansjürg Stiele, EFD Induction GmbH, Lehener Strasse 91, Postfach, 426 D-79004 Freiburg, Germany; tel: +49-761-8851-0; e-mail: sth@efdgroup.net. Mark Andrus, EFD induction Inc., 31511 Dequindre Rd. Madison Heights, MI 48071; tel: +1-248-658-0700; e-mail: man@us.efdgroup.net.

Referências 1. Global Wind Energy Council: Global Wind 2007 Report. Global Wind Energy Council, 1040 Brussles, Belgium (2008) 9.

2. Bundesverband WindEnergie e.V.: Technical information (2008), www.wind-energie.de.

3. Nordex AG: Media pictures (2008), www.nordex-online.de.

4. Bosch Rexroth AG: Media pictures (2008), www.boschrexroth. com 5. Weiß, T.: Zum Festigkeits- und Verzugverhalten von randschichtgehärteten Zahnrädern. Doctor thesis Technische Universität München (1983).

6. SKF Linearsysteme GmbH: Internal company information (2008).

7. EFD Induction GmbH, Rothe Erde GmbH: Verfahren zum Herstellen eines Lagerrings für Großwälzlager. Patent DE 10 2005 006 701 B3 2006.03.30, (2006).

40 Industrial Heating - Abril 2010

Caracterização e Testes de Materiais

METALOGRAFIA: As melhores práticas para os ensaios de dureza Rockwell Bill O´Neill – Wilson® Instruments, Norwood, Massachusetts, EUA.

O

valor e a importância da dureza não podem ser super estimados como uma propriedade do material. A informação obtida de um ensaio de dureza pode ser utilizada para fornecer informações sobre o desempenho de materiais críticos e uma compreensão sobre a durabilidade, a resistência, a flexibilidade e as capacidades de uma variedade de tipos de componentes, desde a matéria-prima até amostras preparadas e produto final. Os ensaios de dureza são utilizados por um grande número de indústrias e é particularmente significante na produção de materiais estruturais, aeroespaciais, automotivos, no controle de qualidade, na análise de falhas, entre outros setores.

Conceitos Básicos do Ensaio de Dureza O que é o ensaio de dureza por penetração? A definição mais básica e mais comumente utilizada é a resistência do material a uma deformação (plástica) permanente. Ela é medida carregando-se um penetrador, com propriedades e geometrias especificadas, sobre o material por um espaço de tempo especificado e medindo-se tanto a profundidade de penetração como as dimensões da impressão resultante. O ensaio Rockwell® é o método mais comumente utilizado em virtude da geração rápida de resultados e é utilizado tipicamente em metais e ligas.

Ele gera um valor baseado na profundi-

A dureza, da forma em que é aplicada a maioria dos materiais e em particular aos metais, é um ensaio mecânico comum, no entanto, é valioso e revelador e tem sido utilizado de várias formas há mais de 250 anos.

dade de penetração ou na impressão nãorecuperada.

A Importância de uma Boa Prática Coisas fundamentais para um resultado de dureza Rockwell preciso e confiável é assegurar que o operador e os métodos utilizados sigam as técnicas e práticas apropriadas para o ensaio. A natureza precisa e exata do ensaio Rockwell requer que sejam seguidos protocolos estritos e aderidos às normas. Sendo a unidade de medida de um ponto regular Rockwell igual a somente 0,002 mm, torna-se óbvio que para tal exatidão de medida seja necessário um sistema e processo de medição muito preciso. A falha na preparação e execução de um ensaio de dureza Rockwell pode resultar em ensaios com resultados sem correlação com a realidade ou falsas leituras, contribuindo potencialmente para a produção e entrega de produtos fora da norma. Isto poderia ter efeitos prejudiciais e catastróficos no desempenho e integridade dos produtos finais.

Técnicas para os Ensaios Rockwell Seguir as práticas e conformidades apresentadas nas normas é necessário e dará uma boa contribuição para resultados verdadeiros e exatos.

Escala de Teste Antes de qualquer ensaio Rockwell é necessário se identificar a escala de dureza

apropriada para ser usada em um dado componente. Há 30 escalas Rockwell diferentes, sendo que na maior parte das aplicações utilizadas, as escalas Rockwell HRC e HRB são as mais utilizadas para testar a maioria dos aços, latões e outros metais.

Com o aumento do uso de outros materiais, além do aço e do latão, além das necessidades de se ensaiar materiais finos e chapas metálicas, é necessário que se tenha um conhecimento básico dos fatores que precisam ser considerados na escolha da escala correta para assegurar um ensaio Rockwell preciso. A escolha não fica somente entre a dureza regular do ensaio e a dureza superficial a ser testada com três escalas de cargas para cada, mas está também entre o penetrador de diamante e o diâmetro da esfera do penetrador de aço (1/16, 1/8, ¼ e ½, polegadas). Em geral, é estabelecida uma especificação de engenharia durante a fase de projeto do material, e o operador já tem as escalas especificadas. No entanto, se não houver especificações ou se houverem dúvidas sobre a adequação de uma escala prédeterminada, uma análise dos seguintes fatores que controlam a seleção da escala deve ser feita: • Tipo de material • Espessura da amostra • Razão Área/Espessura • Local do ensaio • Homogeneidade do material • Limitações de escala Abril 2010 - www.revistalH.com.br 41

Caracterização e Testes de Materiais

Tipo de material Na ausência de uma escala de dureza especificada, o tipo de material deve ser identificado e comparado a outras tabelas. Elas, em geral, estão baseadas em dados históricos e em informações sobre ensaios empíricos. Como regra geral, é aconselhável se utilizar a maior carga que o material pode suportar porque a impressão maior fornecerá uma integridade maior e minimizará o efeito da condição superficial do material.

Tipicamente, a escala de penetradores de diamante é utilizada em aços endurecidos e outros materiais muito duros, enquanto as escalas de esferas são mais aplicadas ao latão, ligas de cobre e de alumínio. Ao mesmo tempo em que o conhecimento da composição do material é uma ferramenta necessária na escolha da escala de dureza, há vários outros parâmetros do material que são extremamente significativos e que devem ser considerados para se determinar o método de ensaio adequado e a técnica a ser seguida.

Espessura do material A espessura do material é um fator de primeira importância na seleção da escala de dureza. Como as 30 escalas de dureza Rockwell são distinguidas pela força total do ensaio, além do tipo de penetrador, uma carga ou força que seja excessiva para a espessura do material fará com que a dureza seja influenciada pela bigorna (suporte). Nem é necessário dizer, isto resultará em uma significativa má interpretação da dureza do material em análise.

A ASTM fornece as exigências de espessura para cada escala, tanto na forma de tabelas como de gráficos. Recomendase que elas sejam utilizadas como guia de referência para que haja uma escolha adequada da escala, baseada na espessura do material. Uma regra geral, mas somente aproximada, é que a espessura do material seja no mínimo 10 vezes maior que a profundidade da impressão quando é utilizado um penetrador do tipo diamante e que seja pelo menos 15 vezes a profundidade quando são utilizadas esferas de aço. Se necessário, a profundidade de 42 Industrial Heating - Abril 2010

Fig. 1 - Suporte para uma amostra cilíndrica

cada impressão pode ser calculada para confirmar se estas exigências estão sendo alcançadas, mas, isto, em geral, não é necessário visto que as tabelas e gráficos de referência fornecem informações completas para uma decisão adequada. Como regra final, não deve haver nenhuma deformação evidente na superfície inversa do material (lado inferior).

Suporte O suporte das amostras também é extremamente crítico no ensaio de dureza Rockwell devido ao fato de o método envolver uma medida de profundidade.

Qualquer movimentação da amostra é transferida ao penetrador e ao sistema de medida, resultando em um erro induzido no ensaio. Com a natureza precisa do ensaio (tendo em mente que um ponto Rockwell na escala regular equivale a 0,002 mm), um movimento de somente 0,02 mm poderia causar um erro de mais de 10 pontos Rockwell. A bigorna do suporte deve ser selecionada de forma a coincidir com a geometria da amostra e que seja um suporte completo e descomprometido. É essencial que a bigorna seja rígida o suficiente para prevenir qualquer possível deformação durante o ensaio.

Alguns critérios precisam ser considerados em todas as bigornas; uma boa referência é a norma ASTM E18, onde são encontradas recomendações básicas, incluindo a dureza da bigorna. Os ombros do suporte e a superfície na qual a amostra é colocada precisam ser paralelos entre si, e a bigorna precisa propiciar

Fig. 2 – Ensaio de uma chapa fina (escala superficial) com uma bigorna de diamante

que a amostra fique perpendicular ao penetrador. Tanto o suporte da superfície quanto os ombros precisam ser isentos de entalhes, riscos e sujeira e o suporte precisa ser projetado adequadamente para suportar a amostra em teste. A bigorna precisa ser checada de forma regular, em geral, antes de cada uso, e se for encontrado algo que comprometa sua integridade, deve ser substituída. Bigornas com avarias, riscos, ou sujeiras podem causar tendências consideráveis e problemas de repetibilidade.

Uma variedade de formas padronizadas e customizadas existe de forma a acomodar as diversas geometrias de amostras. Algumas das mais comuns incluem bigornas planas ou achatadas para serem base de superfícies planas, a bigorna estilo V como base para peças cilíndricas e a bigorna com forma cilíndrica para peças com diâmetros maiores (Fig. 1).

Outra bigorna bastante comum é a bigorna local com pedestal, a qual possui uma forma achatada levantada e é utilizada para avaliação de peças pequenas, finas ou com forma irregular, além de testar materiais que não têm uma superfície totalmente plana. Como é essencial que haja contato entre a peça sendo testada e a parte da bigorna imediatamente abaixo do penetrador, um pequeno aumento local minimiza o erro associado no ensaio de peças que não sejam planas, reduzindo a área superficial de contato. Amostras que não têm a superfície plana devem ser colocadas neste local elevado com a superfície curvada para baixo, assegurando

Caracterização e Testes de Materiais

que ocorra um contato sólido entre a bigorna e o ponto de ensaio.

Para suportar produtos do tipo chapa fina, é recomendada a bigorna de diamante (Fig. 2). Esta bigorna consiste de uma superfície levemente elevada, plana e polida com diamante que suporte a amostra sendo testada e previna avarias e influências que poderiam ocorrer com o uso de uma bigorna comum. É utilizada somente com as escalas Rockwell 15T e 30T. A utilização de um penetrador de diamante com bigorna com superfície de diamante nunca é recomendada, visto que é possível que tanto o penetrador quanto a bigorna se quebrem.

A bigorna do tipo “pescoço de ganso” é recomendada para testar a superfície do diâmetro externo de tubos com paredes finas. Geralmente, é colocado sobre um aparelho de ensaio com um parafuso de avanço ou com um suporte para tal e inclui um mandril no topo para ser a base

Fig. 3 – Mesa T para suporte e segurança no ensaio de materiais grandes

da peça sendo testada, que é colocada sobre este mandril. A base para peças maiores pode ser feita utilizando mesas de ensaio com diâmetros maiores ou uma mesa com estilo T que pode ser utilizada para prender a peça à mesa (Fig. 3). Devido ao tamanho e peso da mesa T, elas só podem ser utilizadas com equipamentos Rockwell que acionam o penetrador para baixo em direção à mesa estacionária que está fixada na base do equipamento de forma oposta à introdução da peça no diamante por meio do acionamento do parafuso de avanço.

Outra fixação útil é o Vari-Rest, que se estende horizontalmente como base para peças alongadas (Fig. 4).

Perpendicularidade É uma exigência fundamental que a superfície a ser penetrada seja perpendicular a direção de movimento do penetrador e que a peça ensaiada não se mova ou escorregue durante o ciclo do teste. Um estudo demonstrou que na escala HRC uma inclinação de um grau entre a superfície da amostra e o eixo do penetrador poderia resultar em um erro de 5% na dureza medida. O ângulo de inclinação não deveria exceder dois graus para que seja assegurado um ensaio preciso. A perpendicularidade entre a amostra e o penetrador é influenciada por vários fatores, incluindo a superfície oposta do material, a bigorna de base e os componentes mecânicos do equipamento. Além disso, o penetrador e o fixador do penetrador têm importância crucial na perpendicularidade.

Espaçamento entre as Impressões Durante as medições em uma amostra, os espaçamentos entre as impressões e a distância das bordas do material têm que ser mantidos de forma adequada para não haver influência nas medições seguintes.

Um critério aceito é de que a distância entre o centro de uma impressão e a próxima impressão tenha pelo menos três ve-

Fig. 4 – Base adequada para suporte de uma peça alongada utilizando a fixação VariRest

zes o diâmetro da impressão. Em relação à distância das bordas do material, a distância do centro de qualquer impressão para a borda da amostra deve ser de pelo menos duas vezes e meia o diâmetro da impressão. O propósito destas distâncias é assegurar que qualquer impressão feita não seja influenciada por endurecimento por trabalho a frio e escoamento do material em torno da impressão anterior.

Além disso, a necessidade de distância das bordas assegura que a área de contato permita um suporte adequado.

Ensaios em Peças Cilíndricas e Fatores de Correção Quando da realização de ensaios em peças cilíndricas, os resultados, em geral, apresentam um valor mais baixo de dureza do que se o material fosse plano. Isto ocorre devido à curvatura da superfície do material e também depende da carga aplicada, da dureza do material, do tamanho e forma do penetrador, e do diâmetro da amostra. Se o ensaio for feito somente Abril 2010 - www.revistalH.com.br 43

Caracterização e Testes de Materiais

com o objetivo de comparação e todos os outros fatores forem mantidos iguais (diâmetro da amostra, escala e penetrador), haverá informações suficientes de forma que dados comparativos e ensaios posteriores estarão aferidos. Entretanto, a maioria dos casos é melhor que seja comparada a dureza do material cilíndrico com a de um material plano, determinando-se os fatores de correção necessários. Em uma peça cilíndrica, a redução no suporte lateral, resultará em um atraso do contato do penetrador com a amostra, o que será traduzido como uma leitura de dureza menor.

Se o diâmetro do material for maior que 25 mm, a superfície será suficiente para o teste e não serão necessárias correções.

A dureza, da forma em que é aplicada a maioria dos materiais e em particular aos metais, é um ensaio mecânico comum, no entanto, é valioso e tem sido utilizado há mais de 250 anos Materiais com diâmetros menores necessitarão de um fator de correção para o resultado do ensaio. A maioria dos equipamentos digitais Rockwell tem meios de reconhecer o diâmetro do cilindro, e, o fator de correção é automaticamente adicionado ao resultado.

Em equipamentos manuais, existem tabelas ASTM de referência para correção de forma a se determinar o fator de correção a ser aplicado. De forma alternativa, e em contraste com as superfícies convexas, as superfícies côncavas fornecerão um suporte maior ao material devido à curvatura na direção do penetrador e resultará numa dureza do material aparentemente mais alta devido à produção de uma impressão menos profunda. Neste caso, o fator de correção precisa ser subtraído. Deve ser levado em consideração que todas as correções produzem um resultado aproximado e não se deve esperar uma especificação exata. Além disso, é crítico que seja assegurado o alinhamento preciso entre o penetrador e o raio quando amostras cilíndricas forem ensaiadas.

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Acabamento Superficial Como uma boa prática, o material a ser testado deve ser limpo, plano e nivelado. O grau de rugosidade da superfície da amostra, que pode afetar no resultado de dureza, depende da escala Rockwell utilizada. Em geral, as escalas regulares podem tolerar uma superfície com acabamento grosseiro para se obter resultados confiáveis. Entretanto, conforme a força aplicada diminui o acabamento superficial produz uma maior influência, e é importante a presença de uma superfície mais lisa.

Para a menor carga aplicada no ensaio de dureza – a escala de 15 Kgf – recomenda-se uma superfície polida ou lapidada. Deve-se tomar cuidado no acabamento da superfície de qualquer material antes do ensaio, de modo a evitar a possibilidade de um endurecimento superficial.

Outros Fatores Importantes a serem Considerados Muitos fatores básicos e importantes também deveriam ser considerados no momento da condução de um ensaio Rockwell.

• São elementos cruciais: a limpeza do material, a base de sustentação das bigornas, os penetradores e as superfícies de contato, além das condições gerais da máquina.

• O ambiente no qual o equipamento se encontra deve ser considerado. Evitandose áreas onde ocorrem vibrações excessivas será prevenido qualquer efeito no desempenho do equipamento e nas leituras de dureza. Assegurar uma faixa de temperaturas consistentes no local do ensaio – a ASTM recomenda que os ensaios sejam feitos a temperatura ambiente em uma faixa entre 10 e 35°C. A execução de ensaios em temperaturas extremas pode causar efeitos adversos nos dados do ensaio.

• A verificação diária do desempenho indireto do instrumento de ensaio também é importante. As escalas utilizadas devem ser verificadas utilizando-se blocos ou corpos de prova padronizados.

Se possível, recomenda-se que o sistema seja verificado a cada mudança de escala e a cada novo início. Os blocos

devem ser selecionados de forma a estarem numa faixa aproximada do material sendo testado e serem utilizados somente no lado calibrado. Duas impressões devem ser feitas de forma a estabilizar a bigorna, e estas leituras devem ser descartadas. Devem ser feitas um total de 5 medições durante um processo, e o erro deve estar dentro da tolerância obtida no bloco e certificada. Se a verificação falhar, a máquina precisa ser retirada de operação até que sejam feitos ajustes ou reparos apropriados. Os penetradores de diamante e esfera devem ser inspecionados periodicamente para verificação de danos, e os penetradores comprometidos devem ser substituídos.

• Finalmente, a manutenção e verificação autorizada do instrumento são essenciais para a continuação de uma operação tranqüila e para assegurar que o sistema atinja as exigências de precisão de um ensaio Rockwell. A ASTM recomenda uma manutenção e verificação anual do equipamento e mais freqüente quando em condições de uso pesado ou extremo.

A verificação deve ser feita por qualquer agência acreditada, e o relatório deve fazer referência a norma ASTM E18.

O ensaio de dureza é uma ferramenta importante e útil na avaliação do material, no controle de qualidade e aprovação, e no desempenho de materiais. Dependemos dos dados produzidos para verificar o tratamento térmico, a integridade estrutural e a qualidade dos componentes. A dureza determina se o material tem as propriedades necessárias para assegurar que os materiais utilizados nas coisas diárias contribuem para um mundo melhor “engenheirado”, eficiente e seguro. Técnicas apropriadas, procedimentos, aderência as normas e uma boa prática contribuirão para um ensaio de dureza Rockwell preciso e útil. IH Para mais informações: Contate Bill O´Neill, gerente de vendas das Américas, Wilson® Instruments, 825 Universit-y Ave, Norwood, MA 02062; tel: +1-781-575-6000; fax: +1-781-575-5770; e-mail: Bill_oneill@instron. com; web: www.wilsoninstruments.com

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