TT.Moldes.Injeção.Alumínio

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Apresentação Isoflama, processo térmico de têmpera a vácuo e nitretação iônica por plasma para aço de molde de injeção de alumínio sob pressão

Publicada em: Indústria automotiva
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TT.Moldes.Injeção.Alumínio

  1. 1. Certificação ISO 9001:2000 desde 07/2007 www.isoflama.com.br isoflama@isoflama.com.br (*) Logo Isoflama: configuração cristalina da martensita “TCC”João Carmo Vendramim
  2. 2. Isoflama – Indaiatuba,SP Rua Alberto Guizo, 799 - Cep 13347-402 – F.019-3936.5121 – Cel. 019-9648.4552 Distrito Industrial João Narezzi – Indaiatuba, SP - BrasilJoão Carmo Vendramim
  3. 3. Visão Geral dos Fornos Isoflama Forno de Têmpera a Vácuo com Pressão até 12 bar para Fornos de Revenimento a Vácuo o resfriamento com gás nitrogênioJoão Carmo Vendramim
  4. 4. Nitretação Iônica por Plasma - ISONIT®João Carmo Vendramim
  5. 5. A partir de abril 2012, + 2 fornos Forno de Revenimento a Vácuo – “Seco- Warwick”, USA-Polônia • Dimensões úteis: 600 x 600 x 900 mm • Monitoramento eletrônico: 02 termopares de arraste (Superfície e Núcleo) Obs.: Atende as normas aeronáuticas internacionaisJoão Carmo Vendramim
  6. 6. A partir de abril 2012, + 2 fornos Forno de Têmpera a Vácuo – “TAV”, Itália • Dimensões úteis: 700 x 700 x 1050 mm; • Capacidade: 1.400 kg • Pressão de resfriamento max.: 15 barJoão Carmo Vendramim
  7. 7. A partir de abril 2012, + 2 fornos Têmpera a Vácuo, 15 bar TAV - Itália Forno Revenimento a Vácuo “Seco-Warwick” - PolôniaJoão Carmo Vendramim
  8. 8. Processos Térmicos Isoflama • Têmpera a Vácuo; • Revenimento a Vácuo; • Alívio de Tensão a Vácuo; • Solubilização de Ligas Inoxidáveis (Vácuo); • Envelhecimento de Ligas Inoxidáveis (Vácuo); • Nitretação Iônica por Plasma:  Nitretação Com, ou Sem, Camada Branca;  Nitrocarbonetação;  OxinitrocarbonetaçãoJoão Carmo Vendramim
  9. 9. Nitretação Iônica por Plasma • Tecnologia Plateg® • Dimensões úteis: 900 x 1.600 mm • Nitretação • Nitrocarbonetação • Oxinitrocarbonetação • Nitretação Austenítica • Possibilidade de realizar PACVDJoão Carmo Vendramim
  10. 10. O forno de Têmpera a Vácuo Pressão de Resfriamento: até 12 BarJoão Carmo Vendramim
  11. 11. O Forno de Têmpera Isoflama • Mais moderno forno da América do Sul. • Dimensão útil: 600 x 600 x 900 mm. • Carga máxima: 1000 kg. • Pressão máxima de resfriamento: 12 bar. • Uniformidade de temperatura e resfriamento. • “Isothermal Quench” Isothermal stops during cooling cycle control the temperature gradients throughout the load, ensures minimised distortion and eliminates hardening micro- cracks in large dies. • 100% controlado por PLC – tb via Internet. • Registro eletrônico do processo.João Carmo Vendramim
  12. 12. O painel de controle do forno de Têmpera a Vácuo IsoflamaJoão Carmo Vendramim
  13. 13. Nitretação Iônica por Plasma - Isonit® – Resultado de camada para aço H13, sem camada branca - aplicação Injeção AlumínioJoão Carmo Vendramim
  14. 14. Criogenia • Tecnologia Isoflama: ISOCRIO® - 196 ºC • Rampas controladas de resfriamento: - 70-120 ºCJoão Carmo Vendramim
  15. 15. Processo “Duplex” Processo “Duplex” consiste de dois tratamentos superficiais: 1. Nitretação Iônica: Sem Camada Branca 2. Revestimento Duro tipo “PVD”João Carmo Vendramim
  16. 16. Laboratório Metalográfico IsoflamaJoão Carmo Vendramim
  17. 17. Laboratório Metalográfico IsoflamaJoão Carmo Vendramim
  18. 18. Telefones e “E-mails” Isoflama • Fone: 019-3936.5121 • Celular: 019-9648.4552 • Cotação: < cotacao@isoflama.com.br > • Coordenador Industrial (Sr.Jorge):  019-9677.7124 < jorge@isoflama.com.br >  Engenharia (Sr.J.C.Vendramim):  019-9677.2024 < vendramim@isoflama.com.br >João Carmo Vendramim
  19. 19. Para a emissão de Cotação e envio de “Pedido de Compra” • Solicitação de Cotação: < cotacao@isoflama.com.br > • Pedidos de Compra: enviar “e-mail” para < pedidosdecompra@isoflama.com.br > • Para a emissão de Cotação são necessárias as seguintes e importantes informações:  Ficha Cadastral;  Empresa “Contribuinte”, ou “Simples Nacional”??  Produto objeto do TT é “Revenda”, ou “Consumo Próprio”??João Carmo Vendramim
  20. 20. ISOFLAMA Arte, Conhecimento e Tecnologia de aquecimento e resfriamento para produzir o melhor Tratamento Térmico. “Só fazemos melhor aquilo que repetidamente insistimos em melhorar. A busca da excelência não deve ser um objetivo, mas sim um hábito” Aristóteles (sec.384-322 AC)João Carmo Vendramim
  21. 21. Considerações técnicas para a Matriz de Injeção de Alumínio Antes e Depois do Tratamento Térmico Importante: Se TT corretamente executado, monitorado, este, em 99% dos casos de não conformidades catastróficas, por exemplo, trincas, é Objeto e Não Sujeito.João Carmo Vendramim
  22. 22. Operação Convencional Eletroerosão Preenchimento com Solda Riscos embutidos nas Matrizes  Tensão Residual Superfície fundida & Elevada tensão localizada  Endurecimento endurecimento – possivel formação de micro-trincas Não uniforme estrutura localizada: Riscos de Risco propagação trincas  Áreas moles Deformação  Áreas duras deformação no substrato Recomendações Usinagem Evitar:balanceada  paredes finas; Remoção de toda Antes da Têmpera Depois da Têmpera  angulos agudos; a camada Alívio de Tensão Tratamento de  queimas; superficial porAlivio de Tensão  áreas rugosas. polimento Alivio de Tensão Revenimentosintermediários (definir no projeto)João Carmo Vendramim
  23. 23. Diferentes Causas de Danos na Matriz de Injeção de Al – Má concepção / fabricação: projeto; forma; – Rota de usinagem e parâmetros de processo; – Aço incorreto; Propriedades Mecânicas inadequadas (superfície e núcleo) – Má condição de utilização: préaquecimento, duração de ciclo, lubrificação, alivio de tensão, etc… – Problemas acidentais: bloqueio na refrigeração, sistema deficiente de refrigeração, condições de partida incorretas (projeto e produção), manutenção inadequadaJoão Carmo Vendramim
  24. 24. Tratamento Térmico Por que realizar o TratamentoTérmico? ► Incrementar a “vida útil” da Matriz ► Incrementar a “Produtividade” ► menos manutenção ► Incrementar a qualidade das peças produzidas Solução: ► Têmpera e Revenimento a Vácuo ► Nitretação Iônica por plasmaJoão Carmo Vendramim
  25. 25. Tratamento Térmico “Vida” da Matriz, qualidade dependente de: ► CONCEPÇÃO (projeto) ► USINAGEM (ferramentaria) ► TRATAMENTO TÉRMICO (Tecnologia de Vácuo) ► UTILIZAÇÃO DA MATRIZ (usuário) Análise dos custos de construção de uma matriz mostram que as etapas de “aço” + “projeto” + “usinagem” alcançam valores da ordem de 95% do custo total. O tratamento térmico pode alcançar, em alguns casos, 5%, mas geralmente está na ordem de 2% a 3% e, no entanto, junto com as condições de utilização, responde pela “vida útil” da matriz.João Carmo Vendramim
  26. 26. Tratamento Térmico Fundição de Alumínio Por que a matriz falha ? O que seria necessário?  Trincas grosseiras ►Boa tenacidade  Fadiga Térmica ►Adequada transmissão de calor  Erosão ►Elevada resistência a abrasão  Superfície aderente ►Boas Propriedades anti-aderentes  Manutenção A propriedade “Dureza” não é suficiente para definir a boa qualidade de tratamento térmico e garantir uma boa performance da matriz.João Carmo Vendramim
  27. 27. Objetivos do Tratamento Térmico Microestrutura – Superfície e Núcleo • Estrutura Metalúrgica antes da usinagem – Bloco Recozido (Homogêneo) – responsabilidade do fabricante (conf.NADCA) • Estrutura Metalúrgica depois da Têmpera e Revenimento (Ótimo compromisso entre Dureza / Resiliência) – resp. TT Nitretação • Camada nitretada: 0,040 a 0,070 mm; sem “camada branca” • Ductilidade (menor na camada) • Resistência a Oxidação; Resistência a tensões térmicasJoão Carmo Vendramim
  28. 28. Tratamento Térmico de Bloco Padrão para homologação de aço importadoJoão Carmo Vendramim
  29. 29. Aquecimento e Resfriamento do bloco de aço monitorado com termopares de superfície e núcleo: Bloco de Aço e Peça Termopares Superfície e Núcleo no Bloco de Aço Termopar no Núcleo da Peça Linhas Amarela e Branca: Termopares no Bloco de massa equivalente Linhas Violeta: Termopar na peçaJoão Carmo Vendramim
  30. 30. “Isothermal Quench” em peça monitorada com termopares localizados na Superfície e NúcleoJoão Carmo Vendramim
  31. 31. Furos para Fixação de Termopares de monitoramento  Furo Termopar da Superfície: Isoflama pode utilizar furo de manipulação  Furo Termopar do Núcleo: Ferramentaria produz furo de diâmetro 3,5 +- 0,5 mm na área de maior “massa” e até a profundidade correspondente à metade da espessura da peça.  Consultar a Isoflama, pois o local desse furo para núcleo dependerá da maneira como a peça será montada na carga. Projetista: os melhores resultados no processo de têmpera e revenimento do aço da matriz, molde, ou peça, também dependem de você!João Carmo Vendramim
  32. 32. Tratamento Térmico Matriz para Fundição de Alumínio - Têmpera  Taxa de resfriamento controlada por termopares  A diferença entre núcleo e superfície cresce com o tamanho do bloco  Alta e Baixa Pressão Resfriamento,  Necessário tecnologia e ciclos especiais. O forno Seco-Warwick® tem tecnologia para atender às exigências de correto resfriamento (taxas elevadas e baixas) e incrementar as propriedades superfície e núcleo. Além disso, dispõe de recurso como “Isothermal Quenching” – equivalente a martempera.João Carmo Vendramim
  33. 33. Tratamento Térmico Dureza versus Propriedades Mecânicas Ótima Isoflama Obter a microestrutura correta e a melhor tenacidade X500 Não ótima Tenacidade (J) X500 34 Ótima Mesmo tipo de aço tratados para a mesma dureza (45 HRC) em diferentes processos / 17 Não ótima tecnologia podem apresentar diferentes tenacidades (17J / 34J). A vida útil das matrizes nessas condições será radicalmente diferente 45 Dureza (HRC)João Carmo Vendramim
  34. 34. Aços para a Matriz • O mercado oferece várias tipos de aços da classe trabalho a quente; • Cada fabricante produz o aço da classe trabalho a quente para Matriz de Injeção de Aluminio e periféricos que pode ser uma variação do aço AISI H13, ou AISI H11. • Cada aço com as suas respectivas marcas e propriedades mecânicas ajustadas mediante diferenças de composição química e tecnologia de fabricação empregada.João Carmo Vendramim
  35. 35. Aços para a Matriz Tabela de Marcas de Aços da Classe Trabalho a Quente INSERIR TABELA DE MARCASJoão Carmo Vendramim
  36. 36. Nitretação Iônica por Plasma Aço da Matriz para Fundição de Alumínio Mais performance ? Nitretação pode ser aplicada quando necessário incrementar: ► Resistência a abrasão; ► Resistência a Fadiga Térmica (trincas superficiais).  Sem Camada Branca, profundidade de 0,040 a 0,070 mm. Adicionalmente, a Nitretação também incrementa: ► Lubrificação a sêco; ► Boas propriedades anti-aderentes. A Figura mostra impressões de microdureza Vickers realizadas na camada nitretada. Quanto menor o tamanho da impressão, maior a dureza. Nessa camada se observa a presença de “camada branca”João Carmo Vendramim
  37. 37. Resultado Nitretação Isonit® – Sem Camada BrancaJoão Carmo Vendramim
  38. 38. Cuidados na fabricação da Matriz para reduzir impacto no tratamento térmico Sem Chanfros e angulos retosJoão Carmo Vendramim
  39. 39. Cuidados na Fabricação da Matriz … Sem Chanfros Risco de trincas no tratamento térmico Solução: ArredondamentoJoão Carmo Vendramim
  40. 40. Cuidados na Fabricação da Matriz … Sem Rebarbas Risco de Trincas (elevado) Solução: « Rebarbar »João Carmo Vendramim
  41. 41. Solda … Preenchimento com solda Risco de Trincas Solução: Alívio de Tensão antes da TêmperaJoão Carmo Vendramim
  42. 42. Furos tangenciais / Paredes Finas … Furos Tangenciais Concepção incorreta Risco de TrincasJoão Carmo Vendramim
  43. 43. Paredes Finas … Concepção incorreta de projeto Furo antes / depois do tratamento térmicoJoão Carmo Vendramim
  44. 44. Geometria … Geometria / Variação de Forma Diferença de Seção Risco de Trincas Solução: projeto / evitar variação brusca de forma / etapasJoão Carmo Vendramim
  45. 45. Eletroerosão … EDM Efeito da temperatura na superfície depois do EDM Pont o A: camada branca (estrutura vítrea) Ponto B: zona re-endurecida Ponto C: recozida, zona revenida. Ponto D: sem alteração Diferentes temperaturas causam camadas com diferentes durezas Risco (frágil,trincas…)João Carmo Vendramim
  46. 46. Eletroerosão … Solução para reduzir riscos de EDM 1- Sem trincas na camada (10 microns)  Revenimento para remoção das tensões de EDM.....recomendável até 24 horas depois 2- Trincas dentro da camada  PolimentoJoão Carmo Vendramim
  47. 47. Peças tratadas na Isoflama • W400 (~AISI H11) – 750 KgJoão Carmo Vendramim
  48. 48. Peças tratadas na IsoflamaJoão Carmo Vendramim
  49. 49. Peças tratadas na Isoflama • K110 (AISI D2) – 1.200 kg (ciclo alta tenacidade)João Carmo Vendramim
  50. 50. Transporte das matrizes Matrizes e peças condicionadas em caçambas metálicas com fundo revestido de madeira e borrachaJoão Carmo Vendramim

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