Autor: Luiz

Para fabricar bons produtos, é preciso se atentar à qualidade dos equipamentos e ferramentas.

A ocorrência de problemas nos equipamentos industriais é esperada em todo processo industrial. Elas ocorrem, principalmente, por conta do desgaste natural do uso constante. Mas também, não é raro que se tenham defeitos relacionados à baixa qualidade dos componentes, bem como, seu uso incorreto. 

Por sua vez, este é um cenário bastante desagradável para a produtividade industrial. É consenso entre especialistas que as falhas no ferramental estão diretamente ligadas com o aumento do custo com a produção, e queda na qualidade do produto final.

Neste sentido, é fundamental que se estabeleçam critérios e métodos para garantir que as ferramentas tenham qualidade superior. Só assim é possível prevenir desvios do padrão de qualidade pré-estabelecido, que seguem as diretrizes, parâmetros e exigências do mercado. Assim como, garantir a confiabilidade dos clientes e consumidores finais sobre a qualidade dos produtos fabricados. 

Diversos fatores podem estar ligados com a qualidade dos equipamentos industriais, que, por sua vez, desempenham papel muito significativo. Na verdade, um dos mais importantes no produto final. A seguir, você confere alguns deles.

Atenção às perdas!

Ferramentas mais duráveis, com maior capacidade de resistir ao desgaste e à fadiga, reduzem a necessidade de substituições frequentes e interrupções na produção. Isso é importante para evitar fugas aos padrões estabelecidos e garantir a constância do fluxo produtivo. 

Por outro lado, ferramentas de baixa qualidade podem produzir peças defeituosas, exigindo retrabalho. Cenário não só de aumento dos custos, como também, de atrasos na entrega do produto final. E o pior: mesmo que a equipe realize o retrabalho de determinado item, ele ainda pode apresentar imperfeições não desejadas. 

Nesse sentido, muitas vezes a indústria precisará sucatear peças devido aos problemas com a qualidade dos equipamentos industriais usados em seu processo de fabricação. E perda, você sabe, é sinônimo de prejuízo. 

Qualidade do ferramental na qualidade dos produtos

Não podemos negar que, para se fabricar produtos de alta qualidade, é fundamental ter atenção aos detalhes, desde a seleção do fornecedor da matéria-prima, até a gestão dos processos e treinamento da equipe. Mas, todo esse empenho pode ser em vão ao lidar com ferramentas que apresentem pouca resistência aos processos contínuos de trabalho.  

Desgaste abrasivo

No desgaste abrasivo ocorre a perda de massa da ferramenta, alterando sua forma e, principalmente, a aresta e área de trabalho. Isso normalmente causa rebarbas na peça processada, maiores esforços de trabalho e mais tensões na ferramenta.

Desgaste adesivo

Geralmente, o desgaste adesivo ocorre quando há contato entre duas superfícies metálicas e transferência de partículas do material processado para a área de trabalho da ferramenta. Assim, isso causa o que chamamos de aresta postiça de trabalho, gerando engripamento ou riscos na peça processada.

Oxidação 

Dependendo da aplicação, é necessário a utilização de aços inoxidáveis – especialmente para as indústrias alimentícia, médico-odontológica e química. O que muita gente não sabe é que a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis martensíticos está diretamente ligada ao tratamento térmico. Dessa forma, para uma mesma dureza, pode-se obter diferentes níveis de resistências à corrosão, dependendo das temperaturas empregadas na têmpera e, principalmente, nos revenimentos.

Tenacidade

É conhecida popularmente como resistência à quebra e dependente totalmente da qualidade da matéria-prima e do ciclo de tratamento térmico realizado.

Como aumentar a qualidade da ferramenta? 

Processos térmicos 

Em resumo, é por esses e outros motivos que o ferramenteiro e as equipes envolvidas devem se atentar aos seguintes pontos: 

• Fornecedores do aço ferramenta;
• Controle dos processos;
• Preservação e manutenção;
• Projeto da ferramenta;
• Processo de fabricação da ferramenta;
• Aço ferramenta;
• Tratamento térmico;
• Utilização.

Veja bem…, é preciso se atentar à qualidade do aço ferramenta desde o início da cadeia produtiva, investindo em fornecedores de qualidade comprovada. 

Porém, uma forma eficiente de garantir uma a maior resistência do ferramental, é aplicar técnicas de tratamento térmico adequadas. São eles que ajustam as características desejáveis de cada tipo de aço ferramenta a partir das necessidades de determinado uso. 

Mas vale ressaltar: para garantir a constância dos resultados, o tratamento térmico deve ser atentamente controlado para evitar que as peças sejam processadas incorretamente, levando a desgastes ou trincas prematuros, entre outros impasses. 

A arte do tratamento térmico na construção de ferramentas e componentes

Os processos térmicos atuam nas propriedades mecânicas do aço, ajustando suas características conforme o necessário. Assim, aumentam a dureza, resistência e tenacidade do item. Por isso, é possível prevenir falhas prematuras nas ferramentas, garantindo maior controle de qualidade dos itens fabricados. Confira os principais: 

Nitretação a plasma 

Processo termoquímico que promove o enriquecimento da superfície de ligas ferrosas com nitrogênio (N). Neste processo, o nitrogênio e o hidrogênio são ionizados à baixa pressão, formando o plasma pulsante, responsável pelo transporte do nitrogênio na forma atômica para a superfície da peça. Por um mecanismo de difusão, formam-se nitretos, proporcionando o aumento da dureza superficial, resistência ao desgaste e resistência à fadiga de alto ciclo, entre outros.

Têmpera a vácuo 

Indicado quando se deseja aumentar a dureza, resistência ao desgaste, à tração e à compressão. Consiste no aquecimento do aço até a temperatura de austenitização, manutenção em patamar até que toda a estrutura se transforme em austenita, seguido de resfriamento rápido e controlado, gerando fase martensítica.

Revenimento / revenimento a vácuo

Processo térmico realizado após a têmpera com o objetivo de atenuar as tensões e ajustar a dureza, aumentando a tenacidade e ductibilidade do material. Ocorre neste processo a transformação da austenita retida e da martensita bruta em martensita revenida.

Sendo assim, com tantos benefícios, a realização de tratamentos térmicos não poderia ser uma tarefa fácil. São inúmeros detalhes que devem ser considerados para se obter um trabalho de alta precisão, resultando em qualidade superior. 

Para isso, você pode contar com a Isoflama, que fornece serviços de processos térmicos baseados no conhecimento, tecnologia e arte. Aliamos profissionais altamente capacitados, com maquinário de tecnologia europeia e um profundo domínio dos processos que nos possibilitaram conquistar significativo conceito técnico, além do desenvolvimento de novos paradigmas no assunto. 

Entre em contato e descubra como a Isoflama pode contribuir com a sua indústria!

Produzir muito nem sempre é sinônimo de desempenho real. Produtividade industrial é a chave para resultado constante 

Ah… a produtividade! Sem dúvida é o objetivo de quem trabalha comandando fábricas de qualquer setor industrial. Há quem exalte a abundância de itens produzidos, na crença de que isso signifique alta produtividade industrial. Mas, na verdade, são conceitos distintos. 

Nesta matéria, explicamos as diferenças entre alta produção e produtividade, além de mostrarmos qual é a importância de se ter replicabilidade e constância na produção, para se obter resultados reais. 

Continue a leitura, certamente fará bom proveito!

O que é produtividade industrial?  

Quando falamos em produtividade industrial, nos referimos a uma medida da eficiência com que os recursos são utilizados na produção de bens ou serviços na indústria. Sendo um indicador importante para avaliar o desempenho de uma empresa ou de um setor industrial. 

Produtividade ou produção em abundância?

Dessa forma, produtividade está relacionada à quantidade de produção gerada em relação aos recursos utilizados, como mão de obra, máquinas, matéria-prima e tempo. 

Ou seja, é um valor relativo. Duas indústrias que apresentam um score de produção igual, em números inteiros, podem não ter índices de produtividade iguais. Afinal, tudo vai depender da quantidade de funcionários em operação, das perdas no processo, dos gastos com manutenção, entre outros. 

Exemplo prático

Vamos analisar duas empresas hipotéticas que fabricam parafusos. Ao final de um dia de trabalho, ambas produziram 5 mil parafusos. 

Por outro lado, a empresa A os produziu com 5 funcionários, um expediente de 8 horas, com índices mínimos de perdas e sem a necessidade de substituição de nenhuma ferramenta (rolo ou pente laminador de roscas, por exemplo).

Já a fábrica B, realizou o feito com 6 funcionários, expediente de 8 horas, 30% de perda de matéria-prima e realizou 2 substituições de ferramentas no período. 

Não é difícil identificar qual delas tem mais produtividade, não é mesmo? 

Firmando o conceito

Vimos que a produção em larga escala e a produtividade são dois conceitos relacionados, embora se refiram a aspectos diferentes da operação. 

Enquanto a produção em grande quantidade refere-se à capacidade de uma empresa produzir grandes volumes, com o único foco em quantos itens são produzidos em determinado intervalo de tempo. 

Quando falamos em produtividade industrial, falamos da eficiência no uso dos recursos, numa relação entre à produção (quantidade) e os recursos utilizados (mão de obra, máquinas, tempo, matéria-prima). 

E não podemos esquecer da qualidade do produto final. Afinal, é preciso produzir com qualidade para que os itens sejam comercializados e se transformem em rentabilidade para a empresa.

Replicabilidade e a produtividade 

Dessa maneira, um aspecto basilar no desenvolvimento de produtividade no fluxo fabril, é a construção de processos altamente padronizados visando a melhoria contínua. Isso estrutura um cenário de replicabilidade, o primeiro passo para uma fabricação realmente produtiva.  

A replicabilidade é a capacidade de reproduzir o mesmo processo e resultado consecutivas vezes. Assim, pode-se ter a tranquilidade de sucesso na produção, sem adversidades ou gastos não planejados.

De forma geral, a replicabilidade garante que os itens fabricados atendam aos padrões de qualidade estabelecidos, além de reduzir ou minimizar retrabalho e correções.

Mas não é só isso. Processos replicáveis e constantes são mais eficientes. Isso porque estão relacionados com a previsibilidade de resultados e redução de variações. Com isso, obtém-se, também, redução do desperdício de materiais e recursos.

Aumentando a produtividade para obter resultados constantes 

Mas afinal, como realmente ter uma produção… produtiva, e mais importante, que realmente entregue resultados constantes? Já que a falta de replicabilidade, e consequente variabilidade no fluxo de produção, geram resultados incertos e imprevisíveis, o que é bem prejudicial para o desempenho econômico da empresa. 

Pois bem, construir produtividade no seu processo não é tão complicado quanto parece. Na verdade, é bem simples, caso se siga o passo a passo e as orientações estratégicas. Isso porque, muitos fatores podem implicar em um cenário mais ou menos produtivo, como já vimos anteriormente. 

A seguir, você os confere de forma mais detalhada. 

Qualificação da mão de obra

Trabalhadores treinados e capacitados, têm as habilidades e conhecimentos adequados, e podem executar tarefas de forma mais ágil e eficiente, minimizando erros e reduzindo a necessidade de pausas do fluxo para aprender como fazer, por exemplo. 

Por isso, invista na capacitação e no desenvolvimento dos funcionários. Isso, não só melhora suas habilidades e eficiência no cotidiano de trabalho, como também favorece o desenvolvimento de soluções inovadoras. 

Tecnologia e inovação

Na atualidade, empresas que não acompanham o desenvolvimento técnico perdem muito espaço no mercado. Já existem numerosos recursos altamente tecnológicos e inovadores de automação que aceleram processos e reduzem erros, aumentando, assim, a eficiência.

Mas, além disso, num pensamento de melhoria contínua, é importante construir um ambiente que incentive inovação dentro da própria empresa. Afinal, melhor do que absorver tecnologia e metodologias de produtividade de terceiros, é desenvolver as próprias!

Gestão, gestão, gestão… 

Não poderíamos deixar de citar a importância da gestão eficiente de todos os processos, para a garantia da produtividade. 

Assim, estude estratégias de administração de estoque adequadas no seu nicho de atuação, evitando excesso ou falta de matéria-prima e reduzindo interrupções na produção. Além disso, invista em melhoria contínua da gestão de qualidade e de processos. 

Qualidade das ferramentas 

Imagine ter que parar a produção diversas vezes durante o dia para substituição de ferramentas ou reparos momentâneos. A longo prazo, isso fica insustentável porque, não só prejudica o fluxo de trabalho, como também aumenta os gastos indesejados. São recursos que poderiam estar sendo investidos em melhorias e desenvolvimento da indústria. 

Sendo assim, trabalhe apenas com fornecedores de ferramentas, moldes e equipamentos confiáveis e com certificações de qualidade. Mas, também é importante cumprir as regulamentações e normas de uso destes itens. A manipulação inadequada também favorece a necessidade de substituição constante. 

Realize, também, manutenções preventivas. É como dizem: prevenir, é melhor do que remediar. 

Falando nisso, em se tratando de aço ferramenta, os processos térmicos são os recursos com a maior capacidade de prevenir, por exemplo, eventuais desgastes e/ou trincas precoces. A razão é que, esse tipo de tratamento pode aumentar a resistência e durabilidade das ferramentas e componentes de aço conforme as necessidades de cada processo industrial. 

Na Isoflama dispomos de um vasto rol de processos que certamente se adéquam com o que a suas peças de aço precisam. 

Mais do que realizar os tratamentos, por aqui valorizamos o conceito de arte em processos térmicos. Isso significa que reconhecemos como essas técnicas são minuciosas e as realizamos com a mais cuidadosa aptidão. 

Conheça mais sobre como nós trabalhamos e os serviços que oferecemos. 

Padronização é a lei em processos industriais. Na indústria de alimentos, é o que garante a qualidade dos produtos e fidelização do consumidor. Saiba mais nesta matéria. 

A padronização de processos é prática centenária em todos os setores da indústria. Isso ninguém pode negar. Sabemos que isso é o que garante maior consistência da qualidade e do fluxo de produção. Em se tratando da indústria de alimentos, tal preocupação se intensifica ainda mais. 

Afinal, trata-se de produtos com perecibilidade maior. Além disso, está presente no dia a dia de uma parcela enorme do público consumidor: de adultos a crianças. Por isso, atender a suas exigências, que crescem cada dia mais, é imprescindível.

Nesse sentido, um dos aspectos que mais pode impactar a constância no processo de produção da indústria de alimentos, é a padronização das ferramentas.

De forma bem reduzida, podemos dizer que ferramentas e componentes de baixa qualidade podem se deformar, quebrar, demandar manutenções não programadas e até mesmo, exigir substituições inesperadas. E assim, resultar em variações no produto final.

Neste artigo, você confere mais detalhes sobre a importância da padronização dos ferramentais na indústria de alimentos, além de dicas para a durabilidade e resistência destes itens. Então, continue a leitura e aproveite!

Indústria de alimentos hoje

Não há dúvidas de que o Brasil se destaca mais e mais no que tange a indústria de alimentos. Só em 2022, o setor superou a marca de R$ 1 trilhão em faturamento, pela primeira vez na história, sendo que, cerca de 30% deste total, corresponde a exportações.

Isso mostra como o país se posiciona de maneira estratégica diante de ambos os mercados, internacional e nacional. E ainda, a tendência é de maior crescimento para os próximos anos.

Porém, a perspectiva positiva carrega consigo uma altíssima carga de responsabilidade. Com um mercado tão aquecido, a concorrência é sem igual. Mais do que isso, o perfil do público também muda constantemente, tornando-se mais exigente e detalhista.

Fica, assim, cada vez mais inadmissível a ocorrência de quaisquer desvios dos padrões de qualidade, imprecisões ou falhas no processo produtivo da indústria alimentícia.

A seguir, vamos nos aprofundar na importância de garantir uma constância nos padrões da produção de alimentos. Continue a leitura!

Padronização dos processos na indústria dos alimentos 

No processamento de alimentos, utilizam-se diversos tipos de ferramentas e componentes confeccionados nos mais diversos tipos de aços. Ainda assim, emprega-se especialmente os aços inoxidáveis, como facas especiais, discos e lâminas de corte, e ferramentas para extrusão – como roscas transportadoras, barris e matrizes de extrusão. Não poderíamos deixar de citar as ferramentas para pelletização, matrizes de pré-corte, corte e selagem, moedores e trituradores, bicos injetores, ferramentas e componentes para o fechamento de latas, recipientes e garrafas, entre outros.  

Todos eles são essenciais nos processos de fabricação de produtos alimentícios, pois devem ser projetados para serem duráveis, fáceis de limpar e, em alguns casos, resistentes a altas temperaturas. Isso garante que a fábrica produza os itens de maneira consistente, higiênica e com alta qualidade. Para exemplificar a sua importância, vamos a um cenário hipotético.

Imagine uma fábrica de iogurte. Com as ferramentas e componentes adequados e de alta qualidade, costumeiramente, ela envaza o alimento em potes sem rebarbas. Além disso, o lacre (tampinha de papel aluminizado) ao mesmo tempo que apresenta segurança na vedação, também deve ser de fácil remoção. São detalhes que atestam a qualidade que os clientes tanto buscam ao adquirir produtos como esse.  

Porém, agora imagine que a empresa adquire novos ferramentais em aço para confeccionar os potes e selar as tampinhas. Desta vez, para reduzir custos, a qualidade do aço é menor e as peças não passaram por tratamentos que aumentam sua resistência e durabilidade.

Desta maneira, em alguns meses de uso, as ferramentas começam a apresentar corrosão e desgaste prematuro, fazendo com que haja rebarba nos cortes dos potinhos. Além disso, na selagem das tampinhas, para se evitar uma vedação deficiente, aumenta-se a pressão na operação, trazendo maior dificuldade de o cliente removê-la.

Tudo isso resultou em produtos finais com a aparência ligeiramente diferente entre si, assim como, destoou daquela qualidade que os consumidores já aprovavam.

Você já deve prever qual é a recepção do público, não é mesmo? Reclamações, diminuição das vendas e perda daqueles consumidores que foram, um dia, fieis à marca.

Este é só um dos muitos exemplos de como uma simples irregularidade em uma ferramenta pode impactar em todo o desempenho de uma empresa de alimentos. Por isso, a seguir resumimos a importância de se atentar aos detalhes que envolvem a fabricação e uso de ferramentas e componentes na indústria alimentícia.

Importância da padronização dos moldes e ferramentais 

1. Controle de qualidade: assegura uma produção consistente, em que os consumidores podem confiar na sua alta qualidade sempre que o adquirirem.
2. Conformidade com regulamentações: setores como a de alimentos são altamente regulamentados e dependem da padronização para cumprir as diretrizes.
3. Rastreabilidade: ao manter um padrão, o produto pode ser mais facilmente rastreado, permitindo que empresas identifiquem a origem de problemas em caso de recall ou problemas de qualidade. Assim como, previne a incidência de falsificações.
4. Competitividade global: em um mercado globalizado, produtos padronizados são mais facilmente replicados e escalados em diferentes regiões do mundo, assim como, mais reconhecidos ao redor do globo.
5. Eficiência operacional: moldes padronizados e de alta qualidade permitem a otimização de recursos, redução de desperdícios e maior previsibilidade na produção.

Garantindo o padrão nas ferramentas e componentes de aço

Você já viu o quão fundamental é manter o padrão das ferramentas e componentes de aço para a indústria alimentícia. Mas, é claro que só saber disso não basta. O ideal é também ter conhecimento de como garantir tal padronização. Portanto, separamos algumas dicas para isso. Vamos lá?

Material adequado

Selecione o aço mais apropriado à categoria de alimentos trabalhada. Algumas ligas se adaptam melhor às altas temperaturas, outras as mais baixas. Alguns apresentam maior resistência ao desgaste, outros à quebra e outros à corrosão. Falando em aços resistentes à corrosão (aços inoxidáveis), é importante mencionar que esta propriedade varia conforme a temperatura de trabalho e o meio corrosivo (ácido, cítrico etc), portanto, tudo isso deve ser pensado para que se tenha uma ferramenta ou componente que apresente uma vida útil longa e desempenho consistente. 

Controle de produção

É fundamental realizar inspeções regulares, checando o desempenho das ferramentas durante a produção. Além de estabelecer um programa de manutenção preventiva, com limpeza adequada e reparos preventivos, evitando desgaste prematuro.

Especificações da matéria-prima

Do mesmo modo que cada tipo de aço é mais adequado para determinadas categorias de alimentos, eles também têm especificações distintas. Por exemplo, na indústria alimentícia, comumente, usam-se produtos químicos como ácidos para realizar a limpeza. Portanto, é importante escolher um material (aço) e tratamento térmico que suportem tal procedimento, sem apresentar corrosão prematura. Assim, para garantir sua qualidade, siga as informações técnicas do fornecedor.

Tratamento térmico

Essa é uma forma eficaz de garantir a durabilidade das ferramentas e componentes de aço, prevenindo substituições precoces, deformações e corrosão. Os processos térmicos e termoquímicos aprimoram as características desejáveis dos materiais. Existe uma grande diversidade de processos térmicos para aço, que variam conforme as especificações técnicas da matéria-prima. 

A título de curiosidade, a resistência à corrosão e à quebra de aços inoxidáveis tipo AISI 420 muda conforme o ciclo de tratamento térmico realizado. Isso mostra a importância da atenção, cuidado e responsabilidade que o projetista e o tratador térmico devem ter com este tipo de material.

Três dos processos mais comuns são: têmpera e revenimento, ambos podendo ser realizados a vácuo e a nitretação, que pode ser realizada a plasma.

Esta é a especialidade da Isoflama.  Conheça mais sobre processos térmicos, e como nós aliamos tecnologia e arte para realizá-los, entregando ferramentas e componentes em aço de excelência.

O processo de injeção de plástico deve ser realizado de forma minuciosa, visando alguns aspectos de controle de qualidade. 

Quem é da indústria plástica sabe que, o controle de qualidade dos processos de injeção de plástico deve ser realizado de forma minuciosa e recorrente. 

Neste artigo, vamos explicar alguns dos fatores que exercem as maiores influências quando o assunto é a qualidade do processo de injeção plástica. Assim, você e sua empresa podem focar no que é mais importante e realizar ajustes certeiros para manter a qualidade de seus produtos sempre alta.  

Importância da qualidade em injeção de plástico 

Antes de mais nada, vamos conversar um pouco sobre a importância do controle de qualidade do processo de injeção de plástico. Afinal, não é raro ouvirmos relatos de fábricas que deixaram de fiscalizar o processamento da injeção plástica porque não conheciam tudo o que a qualidade ou falta dela no processo poderia impactar. 

Vamos lá: 

1. Satisfação do cliente e/ou consumidor final, que frequentemente são bastante exigentes quanto a desvios dos padrões de aparência, funcionalidade e durabilidade. 
2. Confiabilidade e segurança, afinal, produtos fabricados com injeção plástica de baixa qualidade podem apresentar falhas que são capazes de representar riscos à segurança do usuário. 
3. Redução de custos, porque defeitos na injeção de plástico, geralmente levam ao retrabalho, desperdício de material – ou do produto já fabricado – e, consequentemente, maior tempo de produção.
4. Cumprimento de padrões, tanto os da marca, quanto os padrões do mercado, baseados em regulamentações e expectativas dos consumidores.  
5. Reputação da marca, já que a qualidade do processo reflete diretamente na qualidade do produto, o que, por sua vez, é um dos aspectos mais relevantes em termos de imagem e reputação de uma empresa. 
6. Tão importante quanto tudo isso, é o fator repetibilidade. Ou seja, seu cliente – e o consumidor final – têm a expectativa de um certo nível de qualidade, o que não se espera receber apenas uma vez. 

Na verdade, quando se entrega qualidade uma vez, saiba que sua responsabilidade só aumenta, porque será esperado resultado semelhante em uma ocasião seguinte. Não dá para negar: qualidade dos processos é sinônimo de eficiência operacional e econômica.

Pronto, agora um ponto já foi defendido: a qualidade do processo de injeção de plástico é fundamental para o bom desempenho e eficiência da indústria plástica. 

Agora vamos, finalmente, à lista dos itens de maior relevância nesse processo. Leia a seguir. 

Parâmetros do processo

Os parâmetros de processamento, como: temperatura, pressão, velocidade e tempo de resfriamento, exercem papel fundamental para a qualidade do produto final. Isso porque, eles se referem a um grande rol de variáveis que podem se relacionar.

Assim, é preciso se atentar a um controle rigoroso da temperatura do molde e do plástico derretido. Certifique-se que a temperatura inicial do processo e a final tenham a menor variação possível. Além de atentar-se ao tempo de resfriamento adequado para cada tipo de material, garantindo uma baixa taxa de umidade da peça.

Também vale lembrar a importância da manutenção regular dos equipamentos, garantindo a velocidade e pressão de injeção adequadas, especialmente para prevenir problemas como linhas de solda e formação de bolhas.

Vale lembrar: os parâmetros do processo também podem interferir na resistência à corrosão dos moldes de aço (inclusive aços inoxidáveis), usados na injeção de plástico. Em produções com ambiente úmido, pode ocorrer a corrosão pela ação da condensação da água. O cloro presente em águas não tratadas corretamente e utilizadas para refrigeração dos moldes, também pode iniciar de maneira drástica um processo de corrosão.

Além disso, o tamanho do lote a ser produzido, tem influência no processo de desgaste do molde. Ou seja, o material do molde e suas propriedades devem ser ajustadas para que atenda a demanda da produção. 

Por fim, algumas orientações a nível de gerenciamento da produção. É preciso realizar o acompanhamento do fluxo produtivo, monitorando a taxa de produção, para evitar desequilíbrios da capacidade dos equipamentos. Também realize testes regulares e tiragem de amostras para testes de qualidade dos produtos, realizando ajustes se necessário.

Seleção de Material

Você já deve saber que a escolha do material plástico é crucial para a qualidade do produto final, porque, cada tipo de plástico tem comportamentos diferentes. Ou seja, material, parâmetros de processamento e funcionalidade da peça final devem ser compatíveis. 

Por exemplo: peças de ciclo rápido, como as embalagens, demandam temperaturas mais baixas, enquanto peças que exigem mais resistência, precisam de temperaturas mais altas. 

Por isso, é fundamental que os técnicos conheçam profundamente as propriedades físicas do material com que se trabalha. Preste atenção: um mesmo polímero pode ter características diferentes conforme o lote ou fornecedor. 

Pensando em manter a qualidade das ferramentas, vale se atentar às características de abrasão ou corrosão do plástico. Esse é um aspecto que fará com que determinado molde de aço demande um maior ou menor nível de resistência. Isso porque, quanto maior a quantidade de aditivos liberados pelo plástico, como em polímeros clorados, maiores são as chances de corrosão do molde. De maneira similar, quanto maior a presença de cargas, como no caso de fibra de vidro, maior será a demanda por resistência ao desgaste no molde.

Qualidade do Molde

Por fim, mas com toda a certeza, não menos importante, temos que falar sobre a qualidade do molde. 

Em se tratando do design, sabemos que um molde bem projetado é essencial para garantir a qualidade da injeção de plástico. Sua estrutura deve considerar fatores como a geometria do produto, o fluxo do plástico, a localização dos pontos de injeção, o sistema de resfriamento, entre outros. 

Mas, uma coisa a que poucos se atentam, é para a qualidade do material do molde de aço. Devemos reconhecer que os moldes de aço de qualidade superior são mais duráveis e resistentes ao desgaste previsto no processo repetitivo de injeção de plástico. 

Em outras palavras, temos um molde com vida útil prolongada, evitando gastos adicionais com a troca de peças. Além de garantir a repetibilidade e consistência da qualidade das peças. 

Além disso, o acabamento do molde e a maneira como ele foi processado, também tem papel importante em sua qualidade e tempo de vida útil. Neste sentido, listamos algumas recomendações gerais, como: 

• Realizar alívio de tensões após a usinagem; 
• Realização de polimento, retificação ou lixamento antes da texturização; 
• Atentar-se à área superficial do molde antes da texturização, preferencialmente com apoio de especialistas;
• Quando necessário, utilizar aços fabricados pelo processo de refusão visando maior homogeneidade do aço. Exemplo disso, é de quando se deseja alta polibilidade e/ou tenacidade. 

Dessa maneira, tão importante quanto selecionar fornecedores confiáveis para a compra do material no molde, é tratá-lo da forma correta. Isso implica em seguir à risca as especificações do material, e investir em tratamentos que aumentem características como resistência, dureza, tenacidade e polibilidade.

Tratamentos térmicos 

A forma mais eficaz de realizar isso é por meio de tratamentos baseados em processos térmicos, que são capazes de aprimorar as características desejáveis dos moldes. No setor de processamento de plásticos, é comum o uso de materiais já temperados, como o AISI P20 e materiais que demandam têmpera e revenimento, como o AISI H13, além de inoxidáveis martensíticos, como o AISI 420.

Falando em inoxidáveis do tipo AISI 420, também ressaltamos que eles só se tornam verdadeiramente inoxidáveis após a operação de têmpera e revenimento, ou seja, antes disso, são passíveis de corrosão. Além disso, sua resistência à corrosão e à quebra mudam consideravelmente de acordo com a temperatura de revenimento usada. Por isso, é fundamental conhecer as reais demandas do molde para realizar um tratamento térmico adequado.

Inclusive, esta é a especialidade da Isoflama. Leia mais sobre processos térmicos e como eles podem auxiliar na resistência e durabilidade de moldes de aço. 

Para processos que demandam extrema precisão, é preciso optar por quem os dominam como arte, para que se obtenha os melhores resultados 

Os Tratamentos térmicos são uma das bases para o aumento do desempenho de ferramentas e componentes. Afinal, são processos térmicos que objetivam o aumento da vida útil das ferramentas.

Por isso, defendemos o conceito de conhecimento, tecnologia e arte, como pilares dos tratamentos térmicos que conferem qualidade real às ferramentas. Entenda melhor sobre o assunto nesta matéria.

O que são os tratamentos térmicos?

Antes de falar sobre a arte de trabalhar com os tratamentos térmicos, precisamos tomar um tempo para defini-los.

Para isso, apoiamo-nos na ABNT 8635 que se debruça sobre os termos usados na metalurgia, bem como, nos tratamentos térmicos e termoquímicos das ligas ferrocarbono (componente que origina uma ampla variedade de ligas de aço).

Sendo assim, segundo a norma, os tratamentos térmicos são processos térmicos, cujo objetivo é modificar ou potencializar as características do item. De forma um pouco mais abrangente, trata-se do aquecimento e resfriamento controlado de um metal, para obter as propriedades adequadas para sua aplicação.

Podemos exemplificar, de forma bem simples, da seguinte maneira: um item de aço pode estar com baixa dureza – isto é, numa condição mais maleável, pouco rígida – porém, sua aplicação industrial demanda maior rigidez. Podemos, então, submetê-lo a um tratamento térmico capaz de proporcionar a ele a característica que falta.

Por outro lado, também podemos ter uma peça de aço em uma condição “dura” – ou seja, rígida e com maior tensão interna – que passe por processos térmicos para a proverem das características de tenacidade.

Resumindo…

Existe uma grande variedade de tratamentos térmicos. Porém, de forma geral, quando o objetivo é endurecer o aço, o tratamento de eleição é a têmpera. Quando queremos atenuar o excesso de rigidez, optamos pelo revenimento.

Vale ressaltar que, geralmente, ambos são realizados em conjunto, porque o aço temperado (endurecido) se torna mais frágil, podendo se quebrar com mais facilidade. Ao passar pelo revenimento, podemos incrementar as propriedades de dureza e tenacidade, favorecendo sua aplicação adequada na indústria.

Em resumo, o tratamento térmico, pode modificar as propriedades elétricas, magnéticas e mecânicas do aço, adequando-o a cada tipo de aplicação.

Tipos mais comuns de tratamentos térmicos

Têmpera e revenimento

A têmpera é um processo térmico cujo objetivo é o aumento da dureza e da resistência à tração. Consiste no aquecimento do aço até a temperatura de austenitização, manutenção em patamar, até que toda a estrutura se transforme em austenita, seguido de resfriamento rápido e controlado, gerando a fase martensítica.

Já o revenimento é o processo térmico realizado após a têmpera. Seu objetivo é de atenuar as tensões e ajustar a dureza, aumentando a tenacidade e a ductibilidade do material. Nesse processo, ocorre a transformação da austenita retida e da martensita bruta em martensita revenida.

Tecnologia a vácuo

Na atualidade, em termos de tecnologia, o que se tem de mais moderno nos processos de têmpera e revenimento são os fornos a vácuo. Nestes equipamentos, o resfriamento é realizado com gás nitrogênio sob pressão, no próprio equipamento onde é feito o aquecimento. Sendo assim, não há necessidade de movimentação de peças quentes, promovendo maior segurança ao operador e às peças processadas.

Este é um recurso que apresenta muitas vantagens em relação aos métodos tradicionais. Algumas delas estão listadas a seguir:

• Gerenciamento totalmente informatizado, onde todos os dados referentes ao ciclo realizado são registrados eletronicamente;
• Aquecimento controlado e monitorado por termopares (de superfície e núcleo das peças e de câmara do forno). Isso minimiza as tensões, gerando maior estabilidade dimensional e homogeneidade de microestrutura.
• No caso de peças grandes, é possível programar taxas e patamares de aquecimento. Dessa forma, promove-se melhor equalização de temperaturas entre superfície e núcleo da peça, minimizando as tensões;
• Resfriamento realizado no mesmo equipamento, com taxas controladas e sem necessidade de movimentação de peças quentes. Assim, minimiza-se as tensões e mitiga-se riscos de trincas e deformações;
• Repetibilidade de bons resultados dos processos, pois uma vez estabelecidos os parâmetros, é totalmente gerenciado pelo software do forno.

A ISOFLAMA possui o diferencial de poder realizar revenimentos em fornos com bomba de vácuo e nitrogênio, assegurando maior homogeneidade e controle de temperatura, melhor aspecto visual (isenção de carepas e oxidação) e maior repetibilidade e homogeneidade de dureza e microestrutura. Dessa forma, obtém-se uma melhor qualidade no produto final.

Nitretação a plasma

Processo termoquímico ISONIT® onde promove-se o enriquecimento da superfície de ligas ferrosas com nitrogênio (N). Neste processo, o nitrogênio e o hidrogênio são ionizados à baixa pressão, formando o plasma pulsante, responsável pelo transporte do elemento nitrogênio na forma atômica para a superfície da peça, que por mecanismo de difusão, forma nitretos, aumentando a dureza superficial e a resistência ao desgaste, entre outros benefícios.

Conhecimento e tecnologia em tratamentos térmicos

Os tratamentos térmicos são técnicas milenares. Alguns estudos apontam que sua origem data do ano 1000 A.C. Assim, ao longo do tempo, foram se desenvolvendo a partir de diferentes aplicações, conforme as necessidades de cada civilização que os usava.

Sem dúvida, ainda que histórica, é uma tecnologia com importância ímpar, porque estrutura as bases da indústria moderna. Afinal, é por meio dos tratamentos térmicos que garantimos a durabilidade e qualidade nas peças de aço usadas nos mais variados setores.

É por isso que não poderíamos nos limitar aos métodos e sistemas tradicionais, sem criar soluções ainda melhores para obter resultados com qualidade superior. Assim, o investimento em conhecimento e tecnologia em tratamentos térmicos é imprescindível.

Conceito ISOFLAMA: arte em tratamentos térmicos

Tudo isso já seria ótimo por si só, mas aqui na ISOFLAMA trabalhamos com o conceito de arte em tratamentos térmicos. Isso significa que consideramos essa atividade tão importante e fundamental para toda a indústria metalurgia brasileira, que buscamos a melhoria contínua, aprimorando os nossos processos e agregando os melhores recursos do mercado internacional.

Assim, buscamos a excelência nos processos térmicos e a vemos como um hábito. Fazemos isso, a partir de repetibilidade dos nossos bons resultados, que atingimos por meio de alta capacitação dos profissionais envolvidos, somada às mais modernas tecnologias disponíveis no setor.

A arte em tempos de alta tecnologia

Tanta tecnologia pode nos levar a pensar que a famosa “arte” do tratamento térmico foi superada. Porém afirmamos categoricamente que isso não é uma verdade. Geralmente, associa-se a “arte” no tratamento térmico à experiência do operador, à forma como ele coloca a peça no forno, como a retira de lá e a coloca no tanque de resfriamento, porque tudo isso pode impactar o resultado final.

Porém, no tratamento térmico em fornos a vácuo, as etapas operacionais que têm grande impacto na qualidade final foram realmente substituídas pela tecnologia. O que proporciona maior segurança ao operador e as peças. Porém, a “arte” ainda existe, ocorrendo em outras etapas do processo.

No processamento a vácuo, o critério e a experiência na montagem e preparação da carga que será levada ao forno são de fundamental importância. Não se pode, por exemplo, colocar peças de parâmetros geométricos muito distintos (como, peças grandes e peças pequenas) na mesma carga, afinal, cada uma demanda tempos e taxas de aquecimento e resfriamento distintos.

A “arte” também aparece na programação do ciclo. Ela deve levar em consideração, não só os critérios estabelecidos pelo fabricante do aço, como também uma análise sobre a criticidade de cada peça.

Ou seja, fornos de alta tecnologia, isoladamente, não garantem um tratamento térmico adequado, portanto, não basta ter tecnologia, é preciso ter conhecimento e experiência (arte) em cada detalhe que envolve o processamento térmico dos metais.

ISOFLAMA é arte!

E se estamos falando em arte, devemos também considerar que, cada peça deve ter um tratamento específico a partir de duas características particulares. Por isso, desenvolvemos processos térmicos customizados conforme as exigências dos manuais metalúrgicos e recomendações dos fabricantes dos aços.

Além disso, a arte em processos térmicos, também faz parte das habilidades dos técnicos que atuam diretamente nos processos, os quais são formados em instituições de relevância no setor.  Por fim, mantemos parcerias com Universidades para a realização de pesquisas, participando de Congressos e Seminários. Esta é uma forma de estar em contato com as principais novidades e inovações do setor e também de compartilhar experiências e conhecimento.

Tenha o melhor do tratamento térmico para aço! Entre em contato com nossos especialistas e descubra o processo ideal para os seus objetivos.

A nitretação é um processo onde promove-se o enriquecimento da superfície de ligas ferrosas com nitrogênio (N).

A nitretação é um processo termoquímico baseado na difusão de nitrogênio na superfície de ligas metálicas. Na atualidade, a nitretação a plasma é a variedade deste tipo de processo que apresenta mais vantagens.  Para saber o porquê, continue a leitura!

O que é a nitretação?

De modo geral, Nitretação é um nome amplo para os processos termoquímicos baseados na difusão de nitrogênio na superfície das ligas ferrosas, produzindo o que chamamos de camada de difusão, a qual pode alcançar até 1,00 mm de espessura dependendo do material base. Sua principal função é melhorar as propriedades relacionadas à fadiga tendo como principais objetivos:

• Incrementar a dureza da superfície;
• Melhorar a resistência ao desgaste;
• Incrementar a resistência à fadiga e ao desgaste;
• Aumentar a resistência à corrosão (exceto em aços inoxidáveis)

Existem três processos industriais de Nitretação: por gás, líquida e a plasma, cujas nomenclaturas expõem o meio de transporte do nitrogênio atômico para a superfície do material.

Conhecendo os tipos de Nitretação

Nitretação a Gás

Esse processo utiliza o gás Amônia (NH3) como catalisador para a separação dos íons dos compostos iônicos na superfície do aço. Com isso, criam-se camadas superficiais de até 1,00 mm de espessura. Embora seja o procedimento mais tradicional, apresenta limitações tecnológicas e não permite controlar o potencial de nitrogênio.

Nitretação Líquida

Também conhecida como Nitretação por banho de sais, utiliza sais de Cianetos e Cianatos fundidos para transportar o nitrogênio. Dessa maneira, ela atua pela ação do oxigênio do ar ao ser injetado na solução líquida em alta temperatura, entre 550°C e 570°C.

Como resultado, obtém-se também, a adição de carbono. Por isso, embora seja conhecido como Nitretação, seria mais correto o classificar como “Nitrocarbonetação”.

O uso de sais o torna altamente poluente, além de ser potencialmente prejudicial à saúde de quem o manipula. Além disso, também apresenta limitações tecnológicas e não permite controlar o potencial de nitrogênio.

Nitretação a Plasma

Patenteada na década de 1930, a técnica também atende pelas terminologias nitretação iônica por plasma pulsado, nitretação em descarga luminescente, entre outras. Dessa forma, trata-se do que se tem de mais moderno e eficiente em termos de Nitretação.

Nela, ocorre a mistura dos gases Nitrogênio (N2) e Hidrogênio (H2) em um ambiente de baixa pressão. Assim, a ionização ocorre por diferença de tensão entre as peças e a parede do forno. O processo permite o controle total do potencial de nitrogênio e repetibilidade de resultados.

A tecnologia a plasma

Neste processo, o nitrogênio e o hidrogênio são ionizados à baixa pressão, formando o plasma pulsante, responsável pelo transporte do elemento nitrogênio na forma atômica para a superfície da peça que, por mecanismo de difusão, forma nitretos.

A realização do processo a plasma confere uma complexidade superior à Nitretação. Isso porque, ela envolve uma série de fenômenos entre a peça e o plasma. Da mesma forma, também implica em diferenciais importantes e significativamente benéficos, como:

• Maior controle do potencial de nitrogênio

O excesso de oferta de nitrogênio pode provocar a precipitação excessiva de nitretos na superfície da peça, o que causa fragilização. O processo a plasma é o que oferece o maior nível de controle da oferta de nitrogênio, o que gera maior precisão da camada nitretada e maior repetibilidade de resultados.

• Menor rugosidade

As peças nitretadas a plasma apresentam baixos níveis de rugosidade e destacam-se especialmente quando a comparamos com o método por banho de sais.

• Porosidade na camada branca 

Com a tecnologia a plasma, a porosidade é mínima ou ausente, enquanto no processo a gás ela existe, porém, é fina e no banho de sais é grosseira.

• Controle das Camadas

No processo iônico, consegue-se uma maior precisão da morfologia e espessura da camada de difusão, a depender da funcionalidade da peça.

Neste sentido, se tomarmos como exemplo o material AISI H13, a morfologia da camada nitretada de uma matriz para injeção de alumínio é diferente daquela de uma matriz para extrusão de alumínio, que é diferente daquela de uma matriz para forjamento de alumínio, ou seja, mesmo sendo o mesmo material utilizado na ferramenta (AISI H13) e o mesmo material processado (alumínio), cada situação demanda propriedades distintas da camada nitretada e, na nitretação a plasma, é possível se gerar a camada correta para cada tipo de aplicação.

Nitrocarbonetação

Segue o mesmo conceito da nitretação, porém, além da adição do nitrogênio, há também a adição de carbono, tendo como principais benefícios em relação à nitretação:

• Incremento da dureza superficial;
• Melhora da resistência ao desgaste;
• Menor espessura de camada branca (opcional) em peças com geometrias complexas.

Opcionais:

Camada branca

Construída pelos nitretos que precipitam na superfície, contendo uma espessura entre 0,001 e 0,030 mm e propriedades próximas à cerâmica, apresentando:

• Característica autolubrificante;
• Maior resistência ao desgaste abrasivo e adesivo;
• Maior resistência à corrosão.

Vale ressaltar que nem sempre a presença da camada branca é recomendada e no processo a plasma, por exemplo, pode-se ou não optar por desenvolvê-la.

Aqui podemos fazer uma observação de que a camada branca da eletroerosão e a camada branca da Nitretação são elementos distintos, embora tenham o mesmo nome.

Pós-oxidação

Processo termoquímico realizado entre 480 e 500°C na sequência da nitretação, no mesmo equipamento, sem o manuseio das peças, na qual um elemento químico se une ao Oxigênio, formando um novo composto superficial, chamado óxido tipo Magnetita (Fe3O4) com espessura de camada de 0,001 a 0,003 mm.

Principais benefícios em comparação à nitretação:

• Redução do coeficiente de atrito;
• Aumento da proteção contra interações químicas, como por exemplo, do ferro presente no aço com o alumínio fundido em moldes para injeção de alumínio;
• Aumento da resistência à corrosão (exceto em aços inoxidáveis);
• Aspecto visual diferenciado, apresentando coloração grafite escuro homogênea;

Atenção: importante não confundir com oxidação negra e corrosão.

Proteção de regiões onde não se deseja a presença da nitretação

Imagine, por exemplo, uma ferramenta que tenha uma área de trabalho que demande elevada resistência ao desgaste, e uma outra região mais delicada, onde a demanda seja por tenacidade. Na nitretação a plasma é possível proteger determinadas regiões onde a presença da nitretação não é desejada.

Processos ISOFLAMA:

Na ISOFLAMA trabalhamos com o processo de Nitretação a plasma. Inclusive, imprimindo conhecimento, tecnologia e a experiência que adquirimos ao longo de nossos anos de atuação, desenvolvemos um método próprio de Nitretação a plasma, o ISONIT®.

Além desse, dispomos também:

ISONIT®-OX: nitretação com pós-oxidação

ISONIT®-C: nitrocarbonetação

ISONIT®-C-OX: nitrocarbonetação com pós-oxidação

É muito provável que algum deles poderá contribuir para melhorar o desempenho das suas ferramentas. Entre em contato conosco e converse com nossos especialistas.

Por fim, conheça mais como nós trabalhamos. Aqui mesmo neste site, você encontrará mais informações sobre os nossos serviços e o universo dos processos térmicos.

Informações que você precisa saber antes de investir na têmpera e revenimento, objetivando maior durabilidade e resistência no aço ferramenta 

Têmpera e revenimento são processos comumente realizados em conjunto. Isso porque, enquanto a têmpera aumenta a dureza do aço ferramenta, o revenimento ajusta a dureza e alivia as tensões internas, oriundas do processo anterior.

Por si só, são tratamentos excelentes para aumentar a durabilidade das peças, potencializando sua vida útil. No entanto, seus efeitos podem ser ainda melhores quando realizados com tecnologia a vácuo.

Neste texto, explicamos o que você precisa saber antes de investir na têmpera e no revenimento visando maior durabilidade e resistência no aço ferramenta. Então, continue a leitura e aproveite!

O que é têmpera?

A têmpera é um tipo de tratamento térmico no qual o material é aquecido até a temperatura de austenitização, mantido nesta temperatura por determinado tempo e resfriado rapidamente.

Geralmente, as pessoas relacionam a têmpera ao aumento da dureza. Mas na verdade, a têmpera também altera (ou pode alterar) outras propriedades. Algumas delas são: resistência à tração, resistência ao desgaste, tenacidade, usinabilidade, resistência à compressão e resistência à corrosão.

De forma mais específica, o que ocorre durante a têmpera é o seguinte. No estado recozido os aços ferramenta possuem uma estrutura cristalina chamada Ferrita, cujos átomos estão organizados em células unitárias de forma Cúbica de Corpo Centrado (CCC). Ao aquecermos a ferramenta até a temperatura de austenitização, a estrutura cristalina muda para Austenita, estrutura Cúbica de Face Centrada (CFC).

Quando a resfriamos rapidamente, altera-se para Martensita, de geometria Tetragonal de Corpo Centrado (TCC)

Ao final de tudo isso, o aço fica mais rígido, com dureza elevada, porém, mais frágil e quebradiço. A solução? O revenimento!

O que é revenimento?

O revenimento é um processo térmico realizado após a têmpera, com o objetivo de atenuar as tensões e ajustar a dureza conforme a necessidade de cada aço e aplicação, aumentando a tenacidade e a ductilidade do material. Nele, ocorre a transformação da austenita retida e da martensita bruta em martensita revenida.

A cada revenimento realizado, uma parcela maior de austenita retida e martensita bruta se transforma em martensita revenida. Motivo pelo qual, para a grande maioria dos aços ferramenta, é indicada a realização de, no mínimo, 2 revenimentos, sendo o ideal 3. E isso tudo, pois é no terceiro revenimento que a austenita retida é praticamente eliminada.

No processo de revenimento, o aço ferramenta é submetido novamente ao aquecimento, porém, desta vez a uma temperatura inferior à da têmpera, a qual varia de acordo com o material (aço), dureza e propriedades desejadas.

Existem técnicas de revenimento em temperaturas baixas, desde 120°C, até as mais elevadas, atingindo a marca de 700°C; e o resultado de cada uma delas é diferente.

A ISOFLAMA possui como diferencial, a possibilidade de realizar os revenimentos em fornos com bomba de vácuo e nitrogênio. Dessa forma, assegura maior homogeneidade, controle de temperatura e melhor aspecto visual (isenção de carepas e oxidação). Assim, proporcionando uma maior estabilidade nos resultados, ou seja, maior repetibilidade de dureza e de microestrutura, conferindo uma melhor qualidade ao produto final.

A tecnologia a vácuo

Os fornos a vácuo são utilizados em diversos setores industriais. Afinal, o aço está presente na maioria deles, e ferramentas e moldes de aço demandam um correto tratamento térmico para que tenham uma vida útil prolongada.

Justamente por serem o que há de mais moderno em termos de tratamento térmico, os fornos a vácuo já ganharam a atenção de inúmeras empresas mundo afora. E o motivo, é graças ao seu excelente desempenho no enobrecimento de aços de alta liga, aços ferramenta e aços rápidos, entre outros.

Em comparação aos fornos tradicionais, destaca-se sua capacidade de realizar o aquecimento e resfriamento de forma mais uniforme e controlada. Dessa forma, gera menor nível de tensões nas peças.

Ainda, os fornos a vácuo são a tecnologia de eleição das empresas de processos térmicos mais conceituadas, porque permite a automatização, padronização e repetibilidade de resultados de processos. E, um ponto importante: é amigável ao meio ambiente, pois, diferentemente dos outros meios de tratamento – como o banho de sais e óleo – não gera poluentes.

Vantagens da tecnologia a vácuo para o aço ferramenta

Tanto no revenimento quanto na têmpera, a tecnologia a vácuo traz inúmeros benefícios para o aço ferramenta, para além dos que já citamos anteriormente. O ambiente a vácuo evita a oxidação e a descarbonetação do material durante o tratamento térmico, garantindo uma melhor homogeneidade de temperatura. 

Com os fornos a vácuo, também eliminamos a necessidade de movimentar as peças quentes, ou seja, a peça entra fria e sai fria do forno a vácuo. Certamente, isso se traduz em maior segurança operacional e para o produto.

Outra vantagem é a prevenção de contaminação e impurezas indesejadas, já que ao saírem de um forno a vácuo, a superfície das ferramentas estará limpa e clara, o que não ocorre com outras tecnologias.

Durabilidade e resistência para aço ferramenta

Tendo a tecnologia como um pilar da nossa atuação, na ISOFLAMA realizamos os processos de têmpera e de revenimento em fornos a vácuo dotados de CLP, para garantir uma qualidade superior no resultado do aço ferramenta.

Além disso, investimos em estudos e pesquisas sobre as tendências tecnológicas, buscando estar à frente do que há de mais novo no universo dos processos térmicos.

Como você viu ao longo desta matéria, a tecnologia a vácuo pode promover maior confiabilidade nos processos térmicos, e assim, o aumento real das propriedades desejáveis ao aço ferramenta. Tudo isso, para se obter ferramentas com uma vida útil prolongada, evitando perdas produtivas e econômicas. 

Saiba mais sobre como a Isoflama pode contribuir para a sua indústria. Converse com um de nossos especialistas!

Veja como funciona o processo de envelhecimento em ligas metálicas

Em primeiro lugar, antes de entrarmos no processo térmico de envelhecimento propriamente dito, é importante saber que a matriz metálica, como as ligas ferrosas e os aços, sofrem um processo de envelhecimento natural, o qual ocorre ao longo do tempo, em condições ambientais normais.

Esse fenômeno está relacionado à evolução microestrutural das ligas metálicas ao longo do tempo, resultando em mudanças das propriedades mecânicas, podendo levar semanas, meses ou até mesmo anos.

Dessa forma, aqui estão algumas características do envelhecimento natural de ligas metálicas:

Formação de precipitados

Ao longo do tempo, a estrutura cristalina da liga pode sofrer alterações devido à formação de precipitados em sua matriz, ou seja, átomos de certos elementos podem se agrupar para formar partículas sólidas, levando à melhoria das propriedades mecânicas.

Aumento gradual de dureza

Uma característica comum do envelhecimento natural é um aumento gradual na dureza do material. Além disso, isso ocorre à medida em que os precipitados se formam, interferindo nos movimentos de discordâncias na estrutura cristalina, o que aumenta a resistência mecânica.

Aumento da resistência à tração

A resistência à tração também pode aumentar durante o envelhecimento natural, devido à formação de precipitados que fortalecem a estrutura da liga.

Mudanças na tenacidade e na resistência ao impacto

Por outro lado, em alguns casos, o envelhecimento natural pode levar a uma redução na tenacidade do material, especialmente se ocorrer uma diminuição na energia de impacto absorvida.

Estabilidade a longo prazo

O envelhecimento natural é um processo relativamente lento e ocorre ao longo de um período de anos. As mudanças nas propriedades mecânicas são, portanto, observadas em uma escala de tempo mais longa.

Influência dos elementos de liga

A presença de elementos de liga, como carbono, manganês, silício e outros, desempenha um papel crucial no envelhecimento natural e nas mudanças das propriedades da liga em questão.

A compreensão do processo de envelhecimento natural é muito importante para aplicações em que as ligas metálicas estão sujeitas a longos períodos de serviço, como estruturas de construção, pontes e outras infraestruturas.

Portanto, a previsão do comportamento a longo prazo desses materiais é essencial para garantir a segurança e a durabilidade destas estruturas.

Processo Térmico de Envelhecimento de matriz metálica

Primeiramente, o também conhecido como Endurecimento por Precipitação, Endurecimento por Envelhecimento ou Endurecimento por Precipitação de Solução, é um processo térmico que tem como objetivo acelerar o processo de envelhecimento natural sob parâmetros controlados, visando-se alterar as propriedades mecânicas e microestruturais das ligas metálicas, como: dureza, resistência mecânica, resistência à corrosão, resistência à tração, estabilidade dimensional, entre outras.

Sendo assim, o processo de envelhecimento térmico geralmente envolve as seguintes etapas principais:

Solubilização

Objetivo: dissolver completamente as fases precipitadas ou solutos¹ em uma matriz metálica.

Procedimento: o material é aquecido a uma temperatura elevada, chamada de temperatura de solubilização, o que permite que as partículas dispersas (como átomos e moléculas) se dissolvam na matriz metálica.

Muitos materiais já são fornecidos solubilizados pelos fabricantes. Sendo assim, podem ser envelhecidos diretamente.

Resfriamento rápido

Objetivo: evitar a reprecipitação de solutos durante o resfriamento.

Procedimento: após a solubilização, o material, resfriado rapidamente, impede que os solutos se reagrupem e formem fases indesejadas.

Envelhecimento

Objetivo: permitir a formação controlada de novas fases na matriz metálica.

Procedimento: o material é reaquecido a uma temperatura mais baixa que a da solubilização e mantido por um período prolongado. Durante este tempo, ocorre a reprecipitação dos solutos na forma de partículas finas, que aumentam, por exemplo, a resistência e a dureza do material.

O sucesso do tratamento térmico de envelhecimento depende da escolha adequada das temperaturas de solubilização e envelhecimento, bem como, do tempo de exposição a essas temperaturas. Por isso, o conhecimento detalhado das propriedades da liga metálica em questão é crucial para otimizar o processo e obter as propriedades desejadas no material final.

(¹) O termo “soluto” refere-se a uma substância que é dissolvida em outra substância, chamada de “solvente”, formando uma solução. Em química, as soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias, e o soluto é a substância que está presente em menor quantidade na solução, sendo dissolvida no solvente. Exemplos comuns de solutos incluem: Sal (NaCl): dissolvido em água, formando uma solução salina. Açúcar (sacarose): dissolvido em água para fazer uma solução açucarada. Gás Carbônico (CO₂): dissolvido em água, formando a conhecida água com gás.

Decerto, aqui estão alguns exemplos de ligas metálicas endurecíveis por precipitação:

• Aços Inoxidáveis Precipitáveis (PH):

Exemplos incluem o 17-4 PH e o 15-5 PH. Essas ligas da matriz metálica inoxidável contêm elementos como cromo, níquel, cobre e alumínio, que permitem a formação de precipitados durante o envelhecimento, resultando em um aumento de dureza e resistência.

• Ligas de Alumínio:

Isto é, algumas ligas, como a 2024 e a 7075, podem ser endurecidas por precipitação. O cobre é frequentemente adicionado como um elemento de liga para promover a formação de precipitados durante o tratamento térmico.

• Ligas de Titânio:

Ligas como a Ti-6Al-4V podem ser submetidas ao tratamento térmico de envelhecimento para melhorar suas propriedades mecânicas. Nesse caso, realiza-se o tratamento frequentemente chamado de envelhecimento duplex.

• Superligas de Níquel:

Algumas superligas de níquel, como a Inconel 718, podem ser endurecidas por precipitação. O tratamento térmico é projetado para promover a formação de precipitados, aumentando assim a resistência da liga.

• Cobre-Berílio:

Ligas de cobre-berílio, como a CuBe2 (CB101) e CuBe2Pb, podem ser endurecidas por precipitação. Dessa maneira, o tratamento térmico promove a formação de precipitados de fase β no cobre, melhorando a resistência e a dureza.

Aplicações

O processo térmico de envelhecimento é amplamente utilizado em diversas indústrias devido as melhorias que proporciona nas propriedades mecânicas e microestruturais dos materiais. Então, aqui estão algumas das principais aplicações desse processo:

• Indústria Aeroespacial

Por isso, componentes de aeronaves, como asas, fuselagem e peças estruturais, frequentemente passam por tratamento térmico de envelhecimento para melhorar sua resistência e durabilidade.

• Indústria Automotiva

Peças críticas, como engrenagens, ou seja, pistões, rodas e outros componentes estruturais, podem ser submetidas ao envelhecimento térmico para aumentar sua resistência ao desgaste e à fadiga.

• Indústria Metalúrgica

Ligas metálicas utilizadas na produção de equipamentos industriais, tubulações e estruturas, também se beneficiam do envelhecimento térmico para melhorar suas propriedades mecânicas.

• Indústria de Petróleo e Gás

Componentes utilizados em ambientes corrosivos, como flanges, conexões, estruturas e tubulações, além de equipamentos submarinos. Assim, podem passar por tratamento térmico para resistir a condições adversas.

• Indústria de Maquinaria Pesada:

Equipamentos de construção, máquinas agrícolas e outros dispositivos de maquinaria pesada frequentemente empregam o envelhecimento térmico para melhorar a resistência e a vida útil.

• Indústria Nuclear:

Componentes em instalações nucleares que requerem alta resistência e estabilidade estrutural, podem passar por processos de envelhecimento térmico para melhorar suas propriedades.

Temperaturas

As temperaturas empregadas no processo térmico de envelhecimento variam significativamente de acordo com o tipo de material e a liga específica que está sendo tratada. Afinal, cada material tem suas próprias faixas de temperatura, ideais para otimizar as propriedades desejadas. Portanto, abaixo estão algumas faixas de temperatura típicas para o processo de envelhecimento térmico em alguns tipos de ligas metálicas:

• Ligas de Alumínio:

Solubilização: geralmente ocorre entre 450°C e 550°C;

Envelhecimento: pode variar entre 120°C e 250°C.

• Ligas de Titânio:

Solubilização: geralmente acima de 800°C;

Envelhecimento: pode variar entre 450°C e 650°C.

• Aços Inoxidáveis Precipitáveis (PH):

Solubilização: entre 950°C e 1050°C;

Envelhecimento: pode variar entre 480°C e 620°C.

• Superligas de Níquel:

Solubilização: geralmente entre 1100°C e 1200°C;

Envelhecimento: pode variar entre 650°C e 850°C.

• Ligas de Cobre-Berílio:

Solubilização: cerca de 800°C a 950°C;

Envelhecimento: pode variar entre 315°C e 480°C.

• Ligas de Magnésio:

Solubilização: geralmente entre 400°C e 550°C;

Envelhecimento: pode variar entre 120°C e 300°C.

Vantagens da utilização de forno a vácuo no processo de envelhecimento

A ISOFLAMA pode realizar o envelhecimento em fornos com bomba de vácuo, sendo este processo aplicado nos mais diversos setores industriais, como: aeroespacial, automotivo e de fabricação de equipamentos industriais, onde a qualidade e a precisão nas propriedades dos materiais são críticas.

Da mesma forma, este processo pode oferecer vantagens em comparação aos realizados em atmosfera normal, tais como:

Minimização de oxidação

Em um ambiente a vácuo, a quantidade de oxigênio torna-se significativamente reduzida. Isso minimiza a oxidação do material durante o processo térmico, especialmente em ligas que são sensíveis à formação de óxidos.

Isenção de descarbonetação

A atmosfera de vácuo também evita a descarbonetação, preservando a composição química da superfície do material. Em resumo, isso é particularmente importante em ligas de aço na matriz metálica e outros materiais que podem ser suscetíveis à descarbonetação em atmosferas convencionais.

Propriedades mecânicas uniformes

O vácuo facilita a difusão de elementos na matriz metálica. Isso pode resultar em uma distribuição mais homogênea de solutos, contribuindo para propriedades mecânicas mais uniformes.

Controle Preciso de Atmosfera

Os fornos a vácuo permitem um controle preciso da atmosfera durante o tratamento térmico. Sendo assim, crucial para garantir que as condições otimizem o processo de envelhecimento desejado.

Evita Contaminação Gasosa

A atmosfera a vácuo evita a contaminação do material por gases presentes no ar, contribuindo para a pureza e a integridade do material tratado.

Controle da taxa de resfriamento

Devido ao seu sistema de gerenciamento e características construtivas, o forno a vácuo permite um melhor controle da taxa de resfriamento, permitindo assim, um melhor controle das transformações microestruturais, proporcionando propriedades mecânicas mais homogêneas no material processado.

Processamento de Materiais Sensíveis ao Oxigênio

Materiais sensíveis ao oxigênio, como certas ligas de titânio e superligas de níquel, podem ser processados em um ambiente a vácuo sem a preocupação com a contaminação por oxigênio.

Controle Térmico Preciso

Fornos a vácuo oferecem controle térmico preciso, permitindo a criação de perfis de temperatura específicos para atender aos requisitos do processo de envelhecimento.

Em conclusão, essas vantagens tornam os fornos a vácuo uma escolha valiosa em aplicações onde é crucial evitar reações indesejadas com o oxigênio, manter a composição do material e garantir um controle preciso do tratamento térmico. Por isso, é especialmente relevante em setores como aeroespacial, indústria automotiva e fabricação de dispositivos eletrônicos de alta precisão.