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Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Departamento Acadêmico de Mecânica
Coordenação de Estágio
Relatório Final de Estágio – Engenharia Mecânica
Monitoramento da Velocidade e Temperatura das
Partículas Aspergidas Durante os Processos de Aspersão
Térmica por HVOF e Plasma APS
Banca: Anderson Geraldo Marenda Pukasiewicz
Sandra Mara Kaminski Tramontin
Felipe Barreto Campelo Cruz
Realizado por:
Karen Juliana Vanat
829153
Ponta Grossa, 17 de Setembro de 2013
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Lista de Figuras
Figura 1 – Corte transversal de uma tocha a plasma (TMF, 2013). ....................................... 6
Figura 2 – Corte transversal de uma pistola HVOF (CORTÉS, 1998). ................................. 7
Figura 3 – Componentes do equipamento DPV eVolution. ................................................... 8
Figura 4 – Tela de configuração inicial do programa. ........................................................... 9
Figura 5 –Tela de configuração inicial do software, durante as medições. ........................... 9
Figura 6 – Configuração dos valores mínimos e máximos, individuais. ............................. 10
Figura 7 – Configuração dos parâmetros para otimização de dados. ................................... 10
Figura 8 – Tela de mapeamento dos dados após o processo. ............................................... 11
Figura 9 – Tela de ajustes e critérios de rejeição durante o processo. ................................. 12
Figura 10 – Componentes do equipamento Spray View. ..................................................... 13
Figura 11 – Tela de operação principal do software ............................................................ 13
Figura 12 – Testes iniciais de Aspersão HVOF utilizando o DPV eVolution ...................... 16
Figura 13 – Exemplo de dados coletados das partículas aspergidas por HVOF. ................. 16
Figura 14 – Exemplo de dados coletados das partículas aspergidas por Plasma APS. ........ 17
Figura 15 – Dados de temperatura versus número de partículas de HVOF. ........................ 17
Figura 16 – Dados de temperatura versus número de partículas de Plasma APS. ............... 18
Figura 17 – Dados de velocidade versus número de partículas de HVOF........................... 19
Figura 18 – Dados de velocidade versus número de partículas de Plasma APS.................. 19
Sumário
1. Identificação .................................................................................................................. 1
2. Responsabilidade pelas Informações ............................................................................ 3
3. Introdução...................................................................................................................... 4
4. Descrição da Empresa ................................................................................................... 4
5. Descrição das Atividades Desenvolvidas no Estágio .................................................... 5
6. Dificuldades Encontradas ............................................................................................ 14
7. Áreas de Identificação com o Curso ........................................................................... 15
8. Resultados ................................................................................................................... 15
9. Conclusão .................................................................................................................... 20
Referências Bibliográficas ................................................................................................... 20
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1. Identificação
Segue abaixo a identificação dos envolvidos durante a vigência do estágio.
Aluna: Karen Juliana Vanat
Telefone: (42) 9914-6839
Endereço eletrônico: [email protected]
Empresa: Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento – LACTEC
Telefone: (41) 3361-6200
Endereço eletrônico: setor/[email protected]
Supervisor de Estágio: Anderson Geraldo Marenda Pukasiewicz
Telefone: (42) 3235-7088
Endereço eletrônico: [email protected]
Estágio: Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Ponta Grossa
Telefone: (42) 3220-4800
Endereço eletrônico: setor/[email protected]
Professor Orientador de Estágio: Anderson Geraldo Marenda Pukasiewicz
Telefone: (42) 3235-7088
Endereço eletrônico: [email protected]
2
O período de estágio ocorreu do dia 04 de Fevereiro de 2013, até o dia 05 de Julho de 2013,
totalizando em aproximadamente 5 meses. O Plano de Estágio inicial foi alterado, conforme a
descrição no trabalho. O Plano de Estágio inicial era dividido em duas etapas de atividades,
descritas da seguinte forma:
Qualificação de Procedimento de Deposição de Revestimentos por Aspersão Térmica
HVOF e Plasma; Desenvolvimento de Técnicas de Ensaios não destrutivos para Validação de
Revestimentos de Seções quentes de Turbinas a gás – Projeto Petrobrás Fase 11.
Dentro deste Plano de Estágio foi realizada uma parte da primeira etapa (Qualificação de
Procedimento), apenas a Deposição dos revestimentos por Aspersão Térmica HVOF e Plasma,
sendo que o Procedimento de Deposição de Revestimentos foi acompanhado pelos equipamentos
DPV eVolution e Spray View, para coleta de dados durante a Aspersão HVOF e Plasma APS.
Esses dados foram analisados e discutidos, e não foram realizados os procedimentos para o
Desenvolvimento das Técnicas de Ensaios não destrutivos, da segunda etapa (Desenvolvimento
de Técnicas).
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2. Responsabilidade pelas Informações
O Relatório de Estágio tem a função de documentar todas as atividades realizadas durante o
período de vigência do estágio, para que seja realizada a avaliação do aprendizado do aluno na
disciplina Estágio. A fim de atestar as informações contidas neste documento, é preciso que os
envolvidos estejam cientes da responsabilidade pelas informações descritas e pela veracidade
destas.
O Supervisor de Estágio Anderson Geraldo Marenda Pukasiewicz e a Estagiária Karen
Juliana Vanat assumem a responsabilidade pela veracidade das informações contidas neste
documento.
Supervisor de Estágio: ANDERSON GERALDO MARENDA PUKASIEWICZ
________________________________________________
Assinatura e Carimbo
Estagiária: KAREN JULIANA VANAT
________________________________________________
Assinatura
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3. Introdução
O objetivo deste estágio é realizar o monitoramento das partículas de soldagem por
Aspersão Térmica de Alta Velocidade ou High Velocity Oxy-Fuel (HVOF) e por Aspersão
Térmica a Plasma ou Air Plasma Spray (APS), durante o processo de deposição, coletando dados
a partir de equipamentos específicos que realizam a leitura das partículas através de laser. Os
equipamentos utilizados são o DPV eVolution e o Spray View, e os dados coletados serão
utilizados para controlar os parâmetros de deposição.
4. Descrição da Empresa
O Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento – LACTEC foi reconhecido como a
melhor e mais completa instituição de pesquisa e tecnologia do Brasil, em 2003, através da
conquista do prêmio Finep de Inovação Tecnológica na categoria Instituição de Pesquisa.
Sediado na cidade de Curitiba, no Paraná, o Instituto tem se destacado no desenvolvimento,
aperfeiçoamento e aplicação de soluções tecnológicas, contribuindo para o progresso científico,
econômico e social do país. Em mais de 50 anos de vida dedicados à ciência e tecnologia, o
LACTEC formou valiosas equipes de pesquisadores e especialistas, que são responsáveis pelo
funcionamento de modernas unidades laboratoriais. Como centro de pesquisa independente e
auto-sustentável, o LACTEC representa um núcleo de divulgação científica e de transferência de
tecnologia, contando com a criatividade de mais de 500 colaboradores.
O Instituto é composto de quatro laboratórios com departamentos específicos: o CEHPAR -
Centro de Hidráulica e Hidrologia Prof. Parigot de Souza; o LAC - Laboratório Central de
Pesquisa e Desenvolvimento; o LAME - Laboratório de Materiais e Estruturas; e o LEME -
Laboratório de Emissões Veiculares, onde se encontra o departamento de Mecânica. O
Departamento de Mecânica desenvolve atividades na área de conhecimento da Engenharia
Mecânica e de emissões veiculares, oferecendo soluções e competências em ensaios, serviços
tecnológicos, consultoria, pesquisa, desenvolvimento e inovação. A Unidade Tecnológica de
Mecânica reúne competências nas áreas de projeto mecânico, simulação numérica, fontes
renováveis de energia, vibrações, soldagem e entre outros. Existem laboratórios específicos,
utilizados para ensaios, produtos e serviços, para Projetos de Pesquisa e Desenvolvimento, sendo
os seguintes:
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Laboratório de projeto mecânico e desenvolvimento de protótipo
Laboratório de análise experimental de tensões
Laboratório de simulação numérica
Laboratório de vibração e acústica
Laboratório de soldagem
Laboratório de ensaios em cabos condutores e acessórios - LECA
Laboratório móvel de emissão acústica
Laboratório de ensaios em bomba de calor
Laboratório de ensaios em medidores de gás
Laboratório de instrumentação, automação e robótica
Laboratório móvel para ensaios em vasos de pressão (NR13)
O estágio foi realizado a partir de um Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento na área de
revestimentos, realizado no Laboratório de Soldagem da empresa e no Laboratório de Materiais
da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), em Ponta Grossa.
5. Descrição das Atividades Desenvolvidas no Estágio
Após estabelecer as atividades do estágio, foi realizada a revisão da literatura, verificando a
bibliografia disponível sobre o assunto e trabalhos técnicos com os mesmos objetivos ou
semelhantes ao do estágio. As atividades estabelecidas descrevem o monitoramento de processos
por aspersão térmica através de técnica de monitoramento a laser das partículas aspergidas em
voo. Os equipamentos utilizados realizam a leitura dessas partículas, fornecendo a velocidade,
temperatura e diâmetro delas no momento em que passaram através do laser. Os dados coletados
são utilizados para obter controle dos parâmetros de deposição das ligas utilizadas no projeto,
para revestimentos resistentes a elevadas temperaturas.
No início do estágio, com a revisão da literatura e estudos anteriores, foi possível obter a
compreensão do assunto a ser trabalhado, e com a leitura e interpretação dos manuais dos
equipamentos, foi possível compreender seu funcionamento. Posteriormente foram realizadas
deposições em campo nos Laboratórios de Aspersão Térmica da UFPR e na Indústria de
Metalização da Revesteel, localizada em Pinhais - PR.
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A aspersão térmica compreende um grupo de técnicas por meio das quais se deposita
camadas de materiais, metálicos ou não metálicos, sobre uma superfície previamente preparada
(substrato), com a finalidade de modificar suas características superficiais. O material de
revestimento, que pode se encontrar inicialmente na forma de pó, fio ou vareta, é alimentado em
uma pistola de aspersão que possui uma fonte de calor, cuja origem pode ser plasma, combustão
de gases ou arco elétrico (TAKIMI, 2004; PUKASIEWICZ, 2008; MARIANO, PAREDES,
FRARE JÚNIOR, 2007; LIMA, TREVISAN, 1999). Neste trabalho foram utilizadas as fontes de
calor Plasma (APS) e combustão de gases, para chama-pó de alta velocidade (HVOF).
Air Plasma Spray (APS)
Quando a deposição por plasma por arco não transferido é realizada em atmosfera normal,
o processo é chamado de APS (LIMA, 2001). No processo APS, um arco elétrico "não
transferido" é constringido entre um eletrodo de tungstênio coaxialmente alinhado em um bocal
de constrição. O propósito da constrição é controlar e aumentar a densidade de energia do fluxo
de arco (MENEZES, 2007). A zona central é constituída pelo gás inerte ionizado (argônio ou
nitrogênio) envolvido por um ou mais gases inertes de proteção (argônio, hélio, hidrogênio,
nitrogênio ou mistura) (LIMA, 2001). A Figura 1 representa a tocha de plasma APS em corte
transversal.
Figura 1 – Corte transversal de uma tocha a plasma (TMF, 2013).
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High Velocity Oxy-Fuel (HVOF)
Na aspersão térmica com chama a pó de alta velocidade (HVOF), o gás combustível e o
oxigênio se misturam e são atomizados antes de passar através de orifícios para a câmara de
combustão, resultando em uma combustão estável, limpa e uniforme.
O material de deposição na forma de pó é introduzido no bocal utilizando gás nitrogênio; o
pó é atomizado ao passar por uma câmara quente tipo Venturi onde além de aquecido é acelerado
a elevadas velocidades para fora do bocal. A alta pressão dentro da câmara de combustão gera um
jato de exaustão de alta velocidade. Os gases de combustão fluem através de um bocal para fora
da pistola a velocidades supersônicas (MENEZES, 2007; CORTÉS, 1998). Na Figura 2, é
representada a pistola de HVOF, em corte transversal, para visualização de seu funcionamento.
Figura 2 – Corte transversal de uma pistola HVOF com câmara do tipo Venturi (CORTÉS, 1998).
5.1 Utilização dos equipamentos
Para utilizar os equipamentos, foi feito o treinamento com um responsável técnico do
fabricante TECNAR, dentro do laboratório de soldagem do LACTEC, em Curitiba. Durante o
treinamento os equipamentos foram utilizados para coletar os dados em testes iniciais, no
processo de aspersão a arco elétrico. Para os processos de aspersão HVOF e Plasma APS, os
testes foram realizados na empresa REVESTEEL METALIZAÇÃO (Pinhais – PR), pois o
LACTEC não possui os equipamentos necessários para os dois casos. O DPV eVolution foi o
mais utilizado, devido ao fornecimento de dados mais específicos das partículas, como a
temperatura e diâmetro, e a falta de tempo para realizar testes com o equipamento Spray View.
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DPV eVolution
O DPV eVolution, fabricado pela empresa TECNAR, originalmente desenvolvido para
monitorar os parâmetros das partículas durante a aspersão térmica, contém um sensor ótico
baseado no princípio de alta velocidade pirométrica que fornece precisamente a velocidade,
temperatura e diâmetro medidos, de até 800 partículas aspergidas por unidade de tempo,
dependendo das condições. Em média, os valores destes dados são continuamente registrados e
exibidos por um período ajustável de medição. A Figura 3 apresenta os componentes do
equipamento.
Figura 3 – Componentes do equipamento DPV eVolution (DPV eVolution Reference Manual).
O fornecimento dos dados, durante o processo de soldagem, é a partir de histogramas
dinâmicos, que variam instantaneamente conforme a leitura do laser. Após o processo, é possível
visualizar em mapas, com cores e limites de valores que interagem entre si, para efeitos de
comparação.
O histograma principal é representado pela Fig. 4, que é a tela inicial do programa, para
configurar os parâmetros antes de iniciar o processo de soldagem. Nesta tela possui “botões”
onde é possível configurar os limites mínimos e máximos para cada dado recebido, de
velocidade, temperatura e diâmetro das partículas, tanto para pequenas quantidades de partículas,
quanto para grandes quantidades, sendo consideradas apenas as partículas boas, e descartadas
aquelas que não se encaixam nos limites pré-esbalecidos. A Figura 5 mostra um exemplo de
como os dados aparecem durante o processo de soldagem, de modo instantâneo.
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Figura 4 – Tela de configuração inicial do programa (DPV eVolution Reference Manual).
Figura 5 –Tela de configuração inicial do software, durante as medições (DPV eVolution Reference Manual).
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(1) Histogramas de estatísticas de velocidade, temperatura e diâmetro das partículas, onde
pode ser feita a configuração, clicando sobre cada histograma. (2) Ícone de acesso para
configurar cada histograma (Figura 6). (3) Ativação do filtro de valores máximos e mínimos para
um histograma em particular. (5) Ajuste de valores máximos e mínimos para o eixo horizontal
(eixo x). (6) Linhas vermelhas representam as fronteiras de valores mínimos e máximos
aceitáveis durante as medições. (7) Ajuste dos filtros de valores para pequenas populações de
partículas, representadas pelas colunas verdes.
Figura 6 – Configuração dos valores mínimos e máximos, individuais (DPV eVolution Reference Manual).
Na Figura 7, é realizado o ajuste da profundidade de captura (a largura da janela de
aquisição), dependendo da duração de um acontecimento típico, e ajuste do nível de disparo, que
deve ser definido com muito cuidado. Seu valor varia de 0 mV para 5000 mV. O princípio é
definir o nível de disparo alto o suficiente para evitar o desencadeamento de ruído ou sinais
indesejáveis (aumentando o desempenho de detecção do sistema), mas não tão alto que cause a
perda de uma parcela significativa das partículas de baixa energia
Figura 7 – Configuração dos parâmetros para otimização de dados (DPV eVolution Reference Manual).
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A Figura 8, representa o mapeamento de dados, sendo possível comparar os mapas entre si,
mudando as linhas e as regiões (cor de fundo) que representam os dados de cada parâmetro. Os
mapas apresentam dados finais de Temperatura, Velocidade, Diâmetro e Fluxo das partículas
visualizadas durante o processo. Neste exemplo, as linhas azuis representam a velocidade, sendo
cada linha com o valor da respectiva velocidade, e o fundo de cor roxa, representa o fluxo de
partículas. A escala é apenas para comparação, o que deve ser considerado é a variação da
intensidade das cores, pois para todos os casos, quanto mais claro for o tom da cor, mais alto é o
valor medido. Com isso, analisando o mapa, onde o fluxo das partículas foi mais forte (roxo
claro), a velocidade medida também foi mais elevada (linha azul claro, 411 m/s).
Figura 8 – Tela de mapeamento dos dados após o processo (DPV eVolution Reference Manual).
Na Figura 9, os dados que aparecem nos gráficos são instantâneos, variando conforme o
processo de leitura. Nesta tela pode ser visualizada a qualidade de leitura das partículas, ou seja,
através do número de anormalidades e critérios de rejeição, pode-se concluir ao final do processo
se a coleta de dados foi satisfatória.
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Figura 9 – Tela de ajustes e critérios de rejeição durante o processo (DPV eVolution Reference Manual).
Spray View
O SPRAY VIEW é um sistema de imagem projetada para observar objetos em ambientes
extremamente brilhantes como descargas elétricas, plasmas ou chamas de alta intensidade. O
instrumento usa laser estroboscópico de alta potência de iluminação, para criar um contraste entre
os objetos e a luminosidade do ambiente.
Uma das suas principais aplicações é a caracterização em tempo real de partículas de
aspersão térmica que estão sendo injetadas, derretidas e aceleradas pelo plasma (injeção radial).
O equipamento (baseado em software de computador) recebe os quadros de vídeo capturados por
uma câmera, realiza todos os cálculos e fornece todos os resultados, quanto à largura e ângulo do
cone de aspersão, velocidade e aceleração das partículas, bem como a trajetória e ângulo que
foram lançadas. Na Figura 10 encontram-se seus componentes.
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Figura 10 – Componentes do equipamento Spray View (Spray View Reference Manual).
A Figura 11 mostra a tela principal do software. Todos os objetos de interface importantes
são numerados e explicados em detalhes.
Figura 11 – Tela de operação principal do software (Spray View Reference Manual).
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(1) Botão de fonte de vídeo: Indica a fonte da imagem exibida na tela de vídeo. O símbolo
de uma câmera indica que a imagem vem direto da câmera.
(2) Controle de brilho da imagem: É utilizado principalmente para ajustar a intensidade da
imagem, a fim de facilitar a análise pós-processo.
(3) A barra de brilho da nuvem de aspersão: Este parâmetro controla a duração da
exposição, que ocorre antes do pulso de laser. Controla diretamente a intensidade da nuvem de
plasma.
(4) O controle de comprimento das partículas: Baseado no diagrama temporal, este
comando o intervalo de tempo durante o qual o obturador da câmara fica aberto, a partir da
chegada do impulso de luz do laser. Este ajuste oferece a flexibilidade de otimização das faixas
de reflexão das partículas e várias velocidades.
(5) O controle de potência do laser: Controla a potência do impulso do laser. Mudanças
neste controle tornam-se ativas apenas quando soltar-se o botão do mouse.
(6) Operação dos parâmetros: Ao clicar neste botão irá aparecer a janela “Parâmetros Spray
View”. Ele é dividido em três seções, unidades de medida, limiar de preto e comprimento
máximo.
(7) Indicador de conexão da câmera: A todo tempo, o software verifica se a comunicação
com o sensor está ocorrendo. Quando o sensor não está conectado ou se a ligação com a câmera
ainda não está estabelecida, o ícone de conexão da câmera aparecerá.
(8) Controles de vídeo: O usuário pode clicar nos controles de vídeo para abrir o menu de
operações relacionadas ao carregamento de vídeo e gravação.
(9) Salvando e carregando arquivos de instalação: O usuário pode carregar uma
configuração, salvar os parâmetros reais na configuração atualmente ativa ou salvar os
parâmetros reais de operação em uma nova configuração.
Para cada processo a ser monitorado, o utilizador tem flexibilidade para fazer uma
configuração otimizada que poderá ser carregada a qualquer momento, para o caso de processos
repetitivos.
6. Dificuldades Encontradas
As atividades do plano de estágio foram alteradas em virtude da urgência da empresa em
relação ao projeto específico em desenvolvimento.
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Houve atraso na entrega dos equipamentos a serem utilizados para coleta de dados,
ocasionando uma sequência de atrasos, quanto ao treinamento, testes iniciais e deposições (ainda
não realizadas). Para as realização dos testes iniciais, foi complicado marcar uma data com a
empresa Revesteel Metalização, pois era preciso encontrar um dia específico para disponibilizar
um profissional da empresa, para o acompanhamento e orientação com os equipamentos de
soldagem HVOF e Plasma APS.
A maior dificuldade encontrada foi a utilização dos equipamentos, devido à complexidade
de sua configuração, para obter uma leitura dos dados da forma mais correta. Outro fato ocorrido
foi que durante o treinamento com o equipamento Spray View, aconteceram problemas técnicos
que causaram atraso na sua utilização, sendo possível realizar apenas alguns testes iniciais de
treinamento.
7. Áreas de Identificação com o Curso
Entre os conteúdos ministrados, que fazem parte das áreas do curso e possuem relação com
o estágio, encontram-se de forma direta: Soldagem (processos de soldagem utilizados no estágio),
Ciência dos Materiais (comportamento das ligas aspergidas), Materiais de Construção Mecânica
1 e 2 (entendimento das transformações de fases dos materiais); e de forma indireta: Ensaios
Mecânicos (como analisar as amostras) e Mecânica dos Sólidos C (entendimento sobre possíveis
defeitos na microestrutura).
8. Resultados
As medições iniciais, ainda em fase de teste, foram realizadas somente com o DPV
eVolution, pois não era possível utilizar os dois equipamentos no mesmo dia, porque além de
demandar tempo para instalação e configurações necessárias, existe a dificuldade em transporte,
pois os equipamentos não ficam na empresa onde seriam feitos os testes. Como foi marcado
apenas um dia, no período de testes, foi utilizado o DPV. Essas medições foram realizadas na
empresa Revesteel Metalização, sendo coletados os dados de soldagem por aspersão HVOF e os
dados com a Plasma APS. A Figura 12, mostra a utilização do equipamento nos testes iniciais
com a Aspersão HVOF, e as Fig. 13 e 14, mostram como foram coletados os dados de cada
processo, HVOF e Plasma APS, respectivamente.
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Figura 12 – Testes iniciais de Aspersão HVOF utilizando o DPV eVolution (Revesteel, 2013)
Na Figura 13 podem ser visualizados dados das partículas como a velocidade, temperatura
e diâmetro, e também as distâncias X e Y do ponto de origem, com variações em milésimos de
segundos, para o teste com Aspersão HVOF.
Figura 13 – Exemplo de dados inicialmente coletados das partículas aspergidas por HVOF.
Na Figura 14 podem ser visualizados dados das partículas como a velocidade, temperatura
e diâmetro, e também as distâncias X e Y do ponto de origem, com variações em milésimos de
segundos, para o teste com Aspersão Plasma APS.
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Figura 14 – Exemplo de dados inicialmente coletados das partículas aspergidas por Plasma APS.
A partir dos dados coletados, de 5000 partículas, é possível realizar uma análise gráfica,
principalmente da temperatura e da velocidade para as partículas de ambos os processos de
aspersão. Com esta análise, foram comparados os gráficos obtidos através dos dados, sendo a
temperatura x número de partículas e da mesma forma com a velocidade, como nas Fig. 15 a 18.
1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Temperatura das Partículas (ºC)
Núm
ero d
e P
artí
cula
s
Figura 15 – Gráfico de dados de temperatura versus número de partículas de Aspersão HVOF.
18
2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Núm
ero d
e P
artí
cula
s
Temperatura das Partículas (ºC)
Figura 16 – Gráfico de dados de temperatura versus número de partículas de Aspersão Plasma APS.
Comparando as temperaturas nos dois processos observa-se que os valores alcançados pelo
Plasma foram mais altos do que as temperaturas das partículas aspergidas por HVOF. Com os
dados, obtém-se as variações dos valores, sendo o mínimo, máximo e a média para as partículas,
em relação a cada parâmetro.
Para a temperatura HVOF tem-se 2259±183 (°C), mínimo, média e máximo
respectivamente, para um total de 5000 partículas. Para as partículas aspergidas por Plasma APS,
tem-se 2635±153 (°C).
A partir dos limites e média dos valores, verifica-se que mesmo inversos os limites
mínimos, a temperatura média e máxima das partículas aspergidas a Plasma é maior do que a
obtida na aspersão HVOF. Isto acontece porque um arco elétrico "não transferido" é constringido
entre o eletrodo e bocal de constrição. O propósito da constrição é controlar e aumentar a
densidade de energia do fluxo de arco, o que consequentemente aumenta o valor da temperatura
das partículas.
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350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
0
200
400
600
800
1000
Nú
mer
o d
e P
artí
cula
s
Velocidade (m/s)
Figura 17 – Gráfico de dados de velocidade versus número de partículas de Aspersão HVOF.
50 100 150 200 250 300
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Núm
ero d
e P
artí
cula
s
Velocidade (m/s)
Figura 18 – Gráfico de dados de velocidade versus número de partículas de Aspersão Plasma APS.
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A velocidade das partículas para o processo HVOF é maior do que no processo de aspersão
a Plasma. Os limites medidos ficaram entre 564±48 (m/s), para a velocidade da aspersão HVOF,
e na Plasma APS obteve-se 169±34 (m/s). Esses valores são confirmados pelos gráficos
apresentados pelas Fig. 17 e 18, anteriores.
A velocidade maior na aspersão HVOF é devido a alta pressão dentro da câmara de
combustão no processo, que gera um jato de exaustão de alta velocidade. Os gases de combustão
fluem através de um bocal para fora da pistola a velocidades supersônicas, pois dentro da câmara,
ocorre a aceleração das partículas do pó aspergido.
9. Conclusão
Com a utilização dos equipamentos, foi possível obter dados importantes sobre as
partículas aspergidas termicamente, tanto com a soldagem a aspersão HVOF, quanto com a
Plasma APS. Controlando os parâmetros que geraram esses dados obtidos, possivelmente será
controlado o resultado quanto ao revestimento, ou seja, para obter o revestimento com as
propriedades desejadas, o controle dos parâmetros de soldagem é de suma importância.
Selecionando os parâmetros de aspersão, e utilizando os equipamentos para verificar a
influência dos parâmetros sobre as partículas, pode-se ter o controle dos resultados, portanto, é
imprescindível monitorar esses processos de aspersão térmica, para controlar os parâmetros
utilizados e obter o resultado esperado.
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21
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<http://www.tmfshotpeening.com/>. Acesso em 12 de Setembro de 2013.