Tudo o que você precisa saber sobre
Aspersão
Térmica
RIJEZA METALURGIA
2
SUMÁRIO
SUMÁRIO……………………………………………………………………………………………………………………….…2
Introdução………………………………………………………………………………………………………………………....
HVOF…………………………….…………………………………………………………………16
Figura 7: Processo HVOF………………………………………………….17
D-GUN………………………………………………………………………...
Propriedades dos revestimentos aspergidos termicamente………………..…………………….……29
Preparação Superficial………………………………………………………………...
INTRODUÇÃO
PROCESSOS DE DESGASTE
Em praticamente todos os ramos de
engenharia encontram-se problemas
relacionados ao desga...
A figura abaixo relaciona os diferentes tipos de desgastes que ocorrem entre duas superfícies
em contato:
Figura 1: Proces...
Aspersão térmica
“Grupo de processos nos quais se divide finamente
materiais metálicos e não metálicos que são depositados...
Os processos de aspersão térmica apresentam grande versatilidade na deposição
de revestimentos aplicados para a proteção d...
ASPERSÃOTÉRMICA
Figura 2: Processo de Aspersão Térmica
9
Revestimento
Material Base
De maneira geral, a aspersão
térmica pode ser definida como
um grupo de processos por meio
dos quais se deposita camadas
d...
Estrutura dos Revestimentos
A estrutura dos revestimentos aplicados por aspersão térmica é formada por
lamelas sobrepostas...
Aspersão térmica
Classificação dos processos:
A divisão mais comum é baseada na forma de aquecimento, com dois tipos básic...
Aspersão Térmica
Aquecimento por
Eletricidade
Arco
Elétrico
Plasma
Arco
Transferido
Arco não
Transferido
Aquecimento por
C...
FS – Flame Spraying (aspersão a chama oxi-gás com material de adição na forma de pó
ou arame);
Nesse processo o material d...
ASPERSÃOTÉRMICA
Figura 5: Processo por Flame Spray usando Pó
Figura 6: Processo por Flame Spray usando Arame
15
HVOF – High Velocity Oxy-Fuel (aspersão a chama oxi-combustível de alta velocidade
com material de adição na forma de pó);...
Aspersão térmica: Processo HVOF
Figura 7: Processo HVOF
17
ASPERSÃOTÉRMICA
D-gun – Detonation-Gun spraying (aspersão por detonação);
O Detonation Gun consiste basicamente de um tubo...
ASPERSÃO TÉRMICA
O HVOF é o processo
com menor porosidade.
Apresenta porosidades inferior à
1% e alta adesão ao substrato....
PS – Plasma Spraying (aspersão a plasma);
É a mais versátil tecnologia de metalização. O termo "PLASMA" refere-se ao quart...
ASPERSÃO TÉRMICA
Em algumas aplicações o processo pode ser
realizado em um ambiente de baixa pressão
atmosférica, controla...
ASP – Arc Spraying (aspersão a arco elétrico);
Utilizando uma fonte de calor produzida pelo arco elétrico, diversos materi...
COLD SPRAY- Aspersão com gás frio .
É um processo de deposição de material em que revestimentos são realizados a partir
da...
O gás a alta pressão é introduzido no secção de um bico do tipo
convergente/divergente e acelera à velocidade do som na re...
ASPERSÃOTÉRMICA
Figura 11: Processo Cold Spray
Características destes revestimentos:
- Baixíssimo teor de óxidos
- Alta de...
HVAF - High Velocity Air Fuel - Ar combustível de alta velocidade)
ASPERSÃOTÉRMICA
Este sistema no qual o ar, ao invés de ...
Cada processo possui suas particularidades e variações que
promovem diferentes condições de aplicação e
processamento dos ...
Correlação da temperatura com a velocidade das partículas
atingidas para diferentes processos de aspersão térmica
Gráfico ...
Correlação da temperatura com a velocidade das partículas atingidas para
diferentes processos de aspersão térmica
Propried...
A adesão do revestimento está
diretamente ligada à preparação da
superfície à ser metalizada. Uma
superfície bem preparada...
Deve-se criar uma rugosidade, através
de método do método de jateamento.
No jateamento deve ser utilizado um
abrasivo não ...
Aplicações dos Revestimentos por Aspersão Térmica
Os campos de aplicação industrial de revestimentos aspergidos são bastan...
Aplicações dos revestimentos por aspersão térmica:
- Proteção contra o desgaste adesivo e por fretting bem como aumento da...
Materiais aplicáveis por aspersão térmica
Os materiais aplicáveis por aspersão térmica são classificados em função da comp...
MateriaisAplicáveisporAspersãoTérmica
A tabela mostra os tipos
de materiais indicados
para determinado
desgaste juntamente...
Materiaisaplicáveisporaspersãotérmica
Materiais diversos como: metais e ligas metálicas, polímeros e cerâmicas e/ou uma
co...
Os métodos industriais de fabricação dos pós dependem do tipo de material. Metais e ligas
são geralmente preparados por um...
Algumas vezes para que se possa chegar a
uma composição específica, pós
produzidos por dois ou mais dos métodos
descritos ...
Pós Utilizados
Os pós utilizados para aspersão podem ser um metal puro, uma liga metálica, um compósito,
um carboneto, um ...
Nos sistemas HVOF utiliza-se principalmente
uma ampla variedade de carbetos na forma de
pós, estes variam pela composição,...
A morfologia dos pós é determinante também na maneira que as partículas ao se
chocarem com o substrato, se deformarão e ad...
Sinterizado
• Forma do grão em bloco
••••••Grão denso
• Formação de fases dependendo da temperatura de fabricação, geralme...
Morfologia dos Pós para Aspersão Térmica
Quadro 3: Morfologia dos Pós para Aspersão Térmica
43
Os arames são produzidos a partir de metais ou ligas metálicas e
são fornecidos normalmente em bobinas e só podem ser
util...
As varetas sinterizadas a base de materiais cerâmicos
são empregadas em menor escala que os pós
cerâmicos.
Materiais Aplic...
AlgumasAplicaçõesrealizadaspelo
processoHVOF
Luvas
Entenda melhor esta aplicação em:
http://www.rijeza.com.br/espaco-
acad...
AlgumasAplicaçõesrealizadaspelo
processoHVOF
Rotor de Turbina Francis
Entenda melhor esta aplicação em:
http://www.rijeza....
Você também encontra mais
informações sobre Aspersão
Térmica e Revestimentos contra
Desgastes em nosso site. Acesse!
www.r...
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Ebook: Tudo o que você precisa saber sobre Aspersão Térmica

1.171 visualizações

Publicada em

Ebook: Tudo o que você precisa saber sobre Aspersão Térmica

Publicada em: Engenharia
0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.171
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
20
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
34
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Ebook: Tudo o que você precisa saber sobre Aspersão Térmica

  1. 1. Tudo o que você precisa saber sobre Aspersão Térmica RIJEZA METALURGIA
  2. 2. 2 SUMÁRIO SUMÁRIO……………………………………………………………………………………………………………………….…2 Introdução………………………………………………………………………………………………………………………..5 Processos de Desgaste………………………………………………………………………………………5 Figura 1: Processo de Desgaste………………………………………………………………….………6 Definição de Aspersão Térmica ……………………………………………………………………………..…….…..7 Figura 2: Processo de Aspersão Térmica………………………………………………………..….9 Aspersão Térmica e a Estrutura dos Revestimentos…………………………………………………………10 Figura 3: Estrutura do Revestimento……………………………………………………………….10 Classificação dos Processos……………………………………………………………………………..12 Figura 4: Tipos de AspersãoTérmica………………….……………………………………….……13 FS…………………………………………………………………………………………………….14 Figura 5: Processo por Flame Spray usando Pó…………..……15 Figura 6: Processo por Flame Spray usando Arame..…..……15
  3. 3. HVOF…………………………….…………………………………………………………………16 Figura 7: Processo HVOF………………………………………………….17 D-GUN……………………………………………………………………………………………..18 Figura 8: Processo D-GUN………………………………………….…….18 PS…………………………………………………………………………………………………….20 Figura 9: Processo PS………………………………………….……………20 ASP………………………………………………………………………………………….…….…22 Figura 10: Processo ASP………………………………………….………..22 COLD SPRAY……………………………………………………………………………………..23 Figura 11: Processo Cold Spray…………………………………………25 HVAF………………………………………………………………………………………………..26 Figura 12: Processo HVAF…………………………………………………26 Quadro 1: Características de alguns processos de aspersão térmica……………….27 Gráfico 1: Correlação de temperatura com a velocidade das partículas atingidas para diferentes processos de aspersão térmica……………………………....................................28 3
  4. 4. Propriedades dos revestimentos aspergidos termicamente………………..…………………….……29 Preparação Superficial…………………………………………………………………………………………………..30 Aplicação dos Revestimentos por AspersãoTérmica………………………………………….…………...32 Materiais Aplicáveis por AspersãoTérmica………………………………………….…………….…………....34 Tabela 1: Materiais Aplicáveis por AspersãoTérmica………………………...…………....35 Pós…………………………………………………………………………………………………………………..36 Tabela 2: Pós utilizados no Processo de Aspersão Térmica………………………………39 Figura 11: Utilização do Pó em Processo HVOF do Início ao Fim……………………..41 Morfologia dos pós para aspersão térmica………………......………………………………..42 Quadro 2: Características de fabricação dos Pós para Aspersão Térmica…………………………………………………………………………………………………………………………..42 Quadro 3: Morfologia dos Pós para Aspersão Térmica………………......43 Arames……………………………………………………………………………………………………………44 Varetas……………………………………………………………………………………………………………45 Algumas Aplicações realizadaqs pelo processo HVOF………………………………………………....46 4
  5. 5. INTRODUÇÃO PROCESSOS DE DESGASTE Em praticamente todos os ramos de engenharia encontram-se problemas relacionados ao desgaste. As perdas econômicas e consequentes de desgastes são generalizadas e críticas. Estas não envolvem somente os custos de reposição, mas também os custos de depreciação de equipamentos, perdas de produção, de competitividade e de oportunidades de negócios. O desgaste é definido como a perda de material de uma ou de ambas as superfícies em contato quando submetidas ao movimento relativo. 5
  6. 6. A figura abaixo relaciona os diferentes tipos de desgastes que ocorrem entre duas superfícies em contato: Figura 1: Processo de Desgaste 6
  7. 7. Aspersão térmica “Grupo de processos nos quais se divide finamente materiais metálicos e não metálicos que são depositados em uma condição fundida ou semi-fundida, sobre um substrato preparado para formar um depósito aspergido”. Definição segundo a AWS – American Welding Society: 7
  8. 8. Os processos de aspersão térmica apresentam grande versatilidade na deposição de revestimentos aplicados para a proteção de componentes contra desgaste abrasivo, adesivo, erosivo, fadiga superficial e corrosão, além de funcionarem como barreira térmica. A vantagem dessa técnica está relacionada com a versatilidade de revestimentos e a baixa temperatura em que ocorre o processo. Podendo ser aplicado nos mais variados tipos de substratos. Aspersão térmica ou metalização se baseia nos princípios abaixo: - Aquecimento do material a ser depositado - Aspersão (aceleração, pulverização) das partículas no estado fundido ou semi-fundido, contra um substrato devidamente preparado. Aspersão térmica 8
  9. 9. ASPERSÃOTÉRMICA Figura 2: Processo de Aspersão Térmica 9 Revestimento Material Base
  10. 10. De maneira geral, a aspersão térmica pode ser definida como um grupo de processos por meio dos quais se deposita camadas de materiais metálicos ou não metálicos, finamente divididos, sobre uma superfície previamente preparada, a fim de se obter um depósito aspergido sobre este substrato. Aspersão térmica e a Estrutura dos Revestimentos As partículas aspergidas aderem ao substrato por mecanismos de natureza mecânica, químico-metalúrgica e física, dependendo da temperatura da fonte de calor e da velocidade imposta às partículas que pelas sucessivas deposições formam camadas lamelares com óxidos e poros. Figura 3: Estrutura do Revestimento 10
  11. 11. Estrutura dos Revestimentos A estrutura dos revestimentos aplicados por aspersão térmica é formada por lamelas sobrepostas, que são oriundas do espelhamento das partículas do pó fundidas, ou semi-fundidas, quando do impacto com o substrato. O revestimento é formado pela ocorrência do mesmo mecanismo nas camadas subsequentes, pois o tempo de solidificação é muito menor que o tempo de projeção das partículas, que é de 10-²s. Outra particularidade dessa alta taxa de resfriamento é a possibilidade de revestir materiais com menores temperaturas de fusão em relação ao material do revestimento. 11
  12. 12. Aspersão térmica Classificação dos processos: A divisão mais comum é baseada na forma de aquecimento, com dois tipos básicos: Aquecimento por Eletricidade eAquecimento por Combustão 12
  13. 13. Aspersão Térmica Aquecimento por Eletricidade Arco Elétrico Plasma Arco Transferido Arco não Transferido Aquecimento por Combustão Flame Spray Arame Pó Varame HVOF D-Gun HVAF Cold Spray Tipos de Aspersão Térmica Figura 4: Tipos de Aspersão Térmica 13
  14. 14. FS – Flame Spraying (aspersão a chama oxi-gás com material de adição na forma de pó ou arame); Nesse processo o material de arame ou pó funde-se uma chama gasosa de oxigênio e combustível. O gás combustível pode ser acetileno, propano ou hidrogênio. No caso do arame o mesmo é alimentado concentricamente para a chama, onde é derretida e atomizada por a adição de ar comprimido que também dirige o material fundido em direção à superfície do substrato. O uso de matéria prima em forma de pó permite uma maior seleção de materiais de pulverização, uma vez que nem todos os materiais de pulverização pode ser fabricado na forma de arame. ASPERSÃOTÉRMICA 14
  15. 15. ASPERSÃOTÉRMICA Figura 5: Processo por Flame Spray usando Pó Figura 6: Processo por Flame Spray usando Arame 15
  16. 16. HVOF – High Velocity Oxy-Fuel (aspersão a chama oxi-combustível de alta velocidade com material de adição na forma de pó); A aspersão oxi-combustível de alta velocidade (HVOF) é um processo relativamente recente em relação à família de processos de aspersão térmica. Como faz uso de um jato supersônico, a velocidade de impacto das partículas sobre o substrato é muito mais elevada, o que resulta em características de revestimento melhoradas. O mecanismo difere do Flame Spray por uma expansão do jato na saída da pistola. Gases combustíveis de propano, propileno, acetileno, hidrogênio e gás natural podem ser utilizados, assim como combustíveis líquidos tais como o querosene. A alta energia cinética das partículas atingindo a superfície do substrato tira a necessidade de as partículas estarem completamente fundidas para a obtenção de um revestimento de qualidade. Esta é certamente uma vantagem para os revestimentos de carbonetos e cermets, e é onde este processo realmente se destaca. O aquecimento da peça é controlado entre 100 e 180ºC. Sendo assim, este processo não altera as propriedades do substrato. ASPERSÃOTÉRMICA 16
  17. 17. Aspersão térmica: Processo HVOF Figura 7: Processo HVOF 17
  18. 18. ASPERSÃOTÉRMICA D-gun – Detonation-Gun spraying (aspersão por detonação); O Detonation Gun consiste basicamente de um tubo longo resfriado com água gelada com injeção de gases combustíveis e pó no interior do tubo. Uma vela de ignição é responsável por acender a mistura de gases e a detonação resultante aquece e acelera o pó para uma velocidade hipersônica através do tubo. Um pulso de nitrogênio é usado para interromper a combustão após cada detonação. Este processo repete-se várias vezes por segundo. Desta forma, a aplicação do revestimento não é continuo, e sim na forma de várias projeções por segundo. A alta energia cinética deste processo forma uma camada muito densa e forte. Figura 8: Processo D-GUN 18
  19. 19. ASPERSÃO TÉRMICA O HVOF é o processo com menor porosidade. Apresenta porosidades inferior à 1% e alta adesão ao substrato. 19
  20. 20. PS – Plasma Spraying (aspersão a plasma); É a mais versátil tecnologia de metalização. O termo "PLASMA" refere-se ao quarto estado da matéria. O Plasma Spray é produzido e controlado em uma pistola especial que através do arco elétrico e de um gás inerte cria uma chama ionizada de alta temperatura. Esta transformação de energia elétrica em energia térmica produz temperaturas entre 8.000 e 15.000 graus Celsius. O material a ser depositado em forma de pó é injetado no meio da chama. Em seguida é acelerado até o substrato em estado fundido ou pastoso. Desta forma, construímos a camada desejada partícula sobre partícula, por aderência mecânica, microfusão e sinterização. ASPERSÃOTÉRMICA Figura 9: Processo PS 20
  21. 21. ASPERSÃO TÉRMICA Em algumas aplicações o processo pode ser realizado em um ambiente de baixa pressão atmosférica, controlado para se obter um revestimento com menores níves de óxidos, aumentando-se assim a qualidade da camada. 21
  22. 22. ASP – Arc Spraying (aspersão a arco elétrico); Utilizando uma fonte de calor produzida pelo arco elétrico, diversos materiais em forma de arame são fundidos e atomizados, até o substrato proporcionar revestimentos densos e com ótima força de aderência. Dois arames, com um potencial elétrico, encontram-se em um ângulo de aproximadamente 20°. Uma corrente passa através dos fios e eles fundem no seu ponto de encontro. Um gás atomizado propele as partículas fundidas contra a peça à baixa velocidade ASPERSÃOTÉRMICA Figura 10: Processo ASP 22
  23. 23. COLD SPRAY- Aspersão com gás frio . É um processo de deposição de material em que revestimentos são realizados a partir da aceleração das matérias-primas em pó de metais dúcteis à velocidades de 300-1200 m/s usando alta velocidade de gases como nitrogênio ou hélio. A pulverização é dita “à frio” devido às temperaturas relativamente baixas (0 a 800 ° C, ou 32-1470 ° F) do gás e do fluxo das partículas que emana do bocal. São possíveis taxas de alimentação de pó de até 14 kg / h (30 lb / h). Para HVOF um valor típico fica na faixa de 8 lb/h. O gás sob pressão de até 40 bar é aquecido a uma temperatura pré-estabelecida, geralmente usando uma bobina de um tubo aquecido por resistência elétrica. Nesse caso ele é aquecido não para aquecer ou amolecer as partículas de pulverização, mas para alcançar uma maior velocidade de fluxo sônico, o que resulta em maiores velocidades de impacto da partícula. ASPERSÃOTÉRMICA 23
  24. 24. O gás a alta pressão é introduzido no secção de um bico do tipo convergente/divergente e acelera à velocidade do som na região da garganta do injetor, e, em seguida, transforma-se em fluxo supersônico. O gás arrefece à medida que expande na pistola de pulverização e frequentemente sai da pistola de pulverização a abaixo da temperatura ambiente (daí o nome de pulverização "frio"). O pó é introduzido no lado de alta pressão do bico convergente/divergente e é alimentado a uma taxa precisamente controlada. Os materiais tipicamente aplicados através dessa técnica são: Metais (Al, Cu, Ni, Ti, Ag, Zn, Ta, Nb) Ligas (Aços, Ni alloys, MCrAlYs, Al-alloys) Compósitos de matriz metálica (Cu-W, Al-SiC, Al-Al2O3) ASPERSÃOTÉRMICA 24
  25. 25. ASPERSÃOTÉRMICA Figura 11: Processo Cold Spray Características destes revestimentos: - Baixíssimo teor de óxidos - Alta densidade - Alta taxa de deposição 25
  26. 26. HVAF - High Velocity Air Fuel - Ar combustível de alta velocidade) ASPERSÃOTÉRMICA Este sistema no qual o ar, ao invés de oxigênio, sustenta a combustão, juntamente com outro combustível na forma líquida. O mesmo fluxo de ar é utilizado para resfriar a tocha, ao invés de água, comum em outros processos. A matéria prima, em forma de pó, é injetada ao longo da câmara de combustível onde o gás a baixa pressão provém tempo suficiente para o impacto das partículas. Figura 12: Processo HVAF 26
  27. 27. Cada processo possui suas particularidades e variações que promovem diferentes condições de aplicação e processamento dos revestimentos, modificando suas propriedades. Quadro 1: Características de alguns processos de aspersão térmica. 27
  28. 28. Correlação da temperatura com a velocidade das partículas atingidas para diferentes processos de aspersão térmica Gráfico 1: Correlação de temperatura com a velocidade das partículas atingidas para diferentes processos de aspersão térmica. 28
  29. 29. Correlação da temperatura com a velocidade das partículas atingidas para diferentes processos de aspersão térmica Propriedades dos revestimentos aspergidos termicamente O revestimento após aspergido é caracterizado principalmente pelas propriedades abaixo: Espessura de camada Microdureza e dureza superficial Porosidade, % de óxidos Rugosidade, adesão ao substrato Resistência à abrasão e desgaste erosivo. Além de características específicas que se deseja obter. 29
  30. 30. A adesão do revestimento está diretamente ligada à preparação da superfície à ser metalizada. Uma superfície bem preparada, livre de contaminantes, e com uma rugosidade adequada, é meio passo para um revestimento bem sucedido. O primeiro passo na preparação de um substrato para aspersão térmica é a retirada de todos os contaminantes superficiais, tais como poeira, óleo, graxa e pintura. As peças devem ser protegidas de partículas transportadas pelo ar e marcas de dedos. Preparação Superficial 30
  31. 31. Deve-se criar uma rugosidade, através de método do método de jateamento. No jateamento deve ser utilizado um abrasivo não contaminante, como o óxido de alumínio. Não deve ser utilizado jato de areia, pois além de possuir sílica, o jato de areia não nos fornece uma rugosidade esperada. A geração de uma superfície rugosa é usada para aumentar a aderência e a coesão entre as partículas do revestimento por geração de tensões superficiais de contração, intertravamento de camadas, aumento da área de interação e descontaminação da superfície. 31
  32. 32. Aplicações dos Revestimentos por Aspersão Térmica Os campos de aplicação industrial de revestimentos aspergidos são bastante abrangentes, conforme indicados na relação a seguir: - Proteção contra a corrosão de peças, estruturas e equipamentos fabricados em materiais suscetíveis a diferentes formas de ataque corrosivo, dependendo do meio de exposição. Indústrias químicas e petroquímicas de processamento fazem uso freqüente de revestimentos para esse fim; Exemplos de corrosões dadas pela ação marinha. 32
  33. 33. Aplicações dos revestimentos por aspersão térmica: - Proteção contra o desgaste adesivo e por fretting bem como aumento da resistência contra a abrasão, erosão e cavitação. Praticamente todas as indústrias se beneficiam desse tipo de proteção; - Isolamento térmico e elétrico de componentes. Indústrias usuárias comuns são a eletrônica, automotiva e aeroespacial; - Operações de restauração dimensional em componentes de máquinas (eixos, cilindros, mancais, etc...). Muitas indústrias utilizam a aspersão térmica para recuperar partes desgastadas e danificadas de peças de elevado custo, sem a necessidade de substituí-las; 33
  34. 34. Materiais aplicáveis por aspersão térmica Os materiais aplicáveis por aspersão térmica são classificados em função da composição química, classe morfologia e distribuição das partículas, processos de aspersão e tipo de aplicação. Em relação à composição química, os materiais aplicados por aspersão térmica podem ser divididos em metais e suas ligas, cerâmicos, intermetálicos, compósitos, blends e polímeros. Para aplicações que requeiram proteção contra o desgaste são encontrados materiais com composição química específica para cada tipo de desgaste. 34
  35. 35. MateriaisAplicáveisporAspersãoTérmica A tabela mostra os tipos de materiais indicados para determinado desgaste juntamente com o processo utilizado. Dentre as técnicas de revestimentos mais utilizadas, a aspersão térmica desponta como aquela que apresenta a maior gama de materiais possíveis de serem aplicados. Tabela 1: Materiais aplicáveis por Aspersão Térmica 35
  36. 36. Materiaisaplicáveisporaspersãotérmica Materiais diversos como: metais e ligas metálicas, polímeros e cerâmicas e/ou uma combinação destes, podem ser transformados em materiais para aspersão. Os materiais para aspersão podem ser oferecidos na forma de: pó, vareta ou arame sendo estes puros ou ligados. Materiais mais frágeis como cerâmicos ou alguma misturas destes vêm na forma de pós, com diferentes morfologias e granulometrias que dependem do processo de fabricação. Fonte da Imagem: kennametal.com 36
  37. 37. Os métodos industriais de fabricação dos pós dependem do tipo de material. Metais e ligas são geralmente preparados por uma das seguintes formas: - Atomização (“atomization”) ou sinterização (“sintering”). - Óxidos e carbetos cerâmicos são produzidos por sinterização ou fusão (“fusing or sintering”) seguida de trituração. - Por sua vez, pós de materiais compostos (compósitos) podem ser obtidos por recobrimento (“cladding”). - Em termos de processamento desses pós, provavelmente o método mais versátil é o de aglomeração (“spray-drying”), o qual permite que qualquer tipo de material finamente particulado se mantenha unido formando um aglomerado esférico com um ligante orgânico. Pós preparados desta maneira podem ser submetidos a processos adicionais de densificação, tais como sinterização. Materiais Aplicáveis por Aspersão Térmica 37
  38. 38. Algumas vezes para que se possa chegar a uma composição específica, pós produzidos por dois ou mais dos métodos descritos acima podem ser combinados em uma mistura homogênea. 38
  39. 39. Pós Utilizados Os pós utilizados para aspersão podem ser um metal puro, uma liga metálica, um compósito, um carboneto, um cerâmico, um cermet ou combinação destes. O pó para aspersão é armazenado num recipiente que pode ser parte integrante da tocha ou ser acoplado a ela. Uma pequena quantidade de gás é desviada para arrastar o pó até o jato da mistura oxigênio/combustível em chama, quando ele é fundido e acelerado em direção ao substrato. Tabela 2: Pós utilizados no Processo de Aspersão Térmica 39
  40. 40. Nos sistemas HVOF utiliza-se principalmente uma ampla variedade de carbetos na forma de pós, estes variam pela composição, granulometria e também quanto ao tipo de fabricação: sinterizado, aglomerado, recoberto, esferoidizado, atomizado, britado ou apenas misturado. O modo de fabricação determina a morfologia dos pós. Essa característica tem grande influência na troca de calor entre as partículas e os gases de combustão, pois diferencia os pós pela área de troca de calor e capacidade de absorver a energia térmica. 40
  41. 41. A morfologia dos pós é determinante também na maneira que as partículas ao se chocarem com o substrato, se deformarão e adaptarão a ele, distribuindo homogeneamente as fases duras, formando a estrutura da camada. Figura 11: Utilização do Pó em Processo HVOF do Início ao Fim 41
  42. 42. Sinterizado • Forma do grão em bloco ••••••Grão denso • Formação de fases dependendo da temperatura de fabricação, geralmente detectável. • Carboneto < 10μm Aglomerado Sinterizado • Forma da partícula esférica • Grão poroso • Raramente ou poucas vezes ocorre a formação de ligação entre o carboneto e o metal matriz • Carboneto < 5μm Recoberto • Forma do grão em bloco • Grão denso • Sem formação de ligação entre o carboneto e o metal matriz, se não é submetido a tratamento térmico posterior. Esferoidizado • Forma esférica da partícula • Grãos densos e porosos, esferas ocas, conchas – dependendo da matéria prima há formação de ligação. • Tamanho dos carbonetos dependem do material MorfologiadosPósparaAspersãoTérmica Quadro 2: Características de fabricação dos Pós para Aspersão Térmica 42
  43. 43. Morfologia dos Pós para Aspersão Térmica Quadro 3: Morfologia dos Pós para Aspersão Térmica 43
  44. 44. Os arames são produzidos a partir de metais ou ligas metálicas e são fornecidos normalmente em bobinas e só podem ser utilizados nos processos FS, AS. A elaboração desses materiais exige um mínimo de ductilidade, visando a sua conformação mecânica. Sendo assim a quantidade de aditivos de elevada dureza que pode ser incorporado aos mesmos é bastante limitada, fazendo com que os revestimentos aspergidos a partir de arames maciços apresentem menores propriedades mecânicas e uma resistência ao desgaste relativamente baixa. O desenvolvimento na produção de arames tubulares baseia-se em tubos metálicos preenchidos com pó, antes de serem processados na forma de bobinas. Por exemplo, arames deste tipo podem ser fabricados a partir de tubos de ligas ferrosas preenchidos com pós contendo cromo (Cr), boro (B) e silício (Si). Materiais Aplicáveis por Aspersão Térmica 44
  45. 45. As varetas sinterizadas a base de materiais cerâmicos são empregadas em menor escala que os pós cerâmicos. Materiais Aplicáveis por Aspersão Térmica Uma desvantagem do uso de varetas é a forma descontínua com a qual elas são alimentadas, o que inevitavelmente provoca variações microestruturais nas regiões onde o processo foi interrompido e depois reiniciado. Cada material de revestimento cerâmico tem características específicas, vantagens e limitações que devem ser avaliadas para cada aplicação específica. 45
  46. 46. AlgumasAplicaçõesrealizadaspelo processoHVOF Luvas Entenda melhor esta aplicação em: http://www.rijeza.com.br/espaco- academico/apresentacoes/como-aumentar-vida- util-de-luvasgaxetas-e-retentores Pistões Homogeneizadores Entenda melhor esta aplicação em: http://www.rijeza.com.br/espaco- academico/apresentacoes/estudo-de-caso- aumento-de-vida-util-e-recuperacao-de-pistao Misturadores de Tintas Entenda melhor esta aplicação em: http://www.rijeza.com.br/espaco- academico/apresentacoes/estudo-de-caso-em- misturadores-de-tintas 46
  47. 47. AlgumasAplicaçõesrealizadaspelo processoHVOF Rotor de Turbina Francis Entenda melhor esta aplicação em: http://www.rijeza.com.br/aplicacoes/rotor-de- turbina-francis Parafusos Entenda melhor esta aplicação em: http://www.rijeza.com.br/novidades/desgaste- por-abrasao-em-parafusos Válvulas de Esfera Entenda melhor esta aplicação em: http://www.rijeza.com.br/aplicacoes/valvulas- de-esfera 47
  48. 48. Você também encontra mais informações sobre Aspersão Térmica e Revestimentos contra Desgastes em nosso site. Acesse! www.rijeza.com.br

×