tt.moldes.injeção.alumínio

João Carmo Vendramim

www.isoflama.com.br

[email protected]

Certificação ISO 9001:2000 desde 07/2007

(*) Logo Isoflama: configuração cristalina da martensita “TCC”

http://www.isoflama.com.br/

mailto:[email protected]


Isoflama – Indaiatuba,SP

Rua Alberto Guizo, 799 - Cep 13347-402 – F.019-3936.5121 – Cel. 019-9648.4552

Distrito Industrial João Narezzi – Indaiatuba, SP - Brasil


Visão Geral dos Fornos Isoflama

Forno de Têmpera a Vácuo

com Pressão até 12 bar para

o resfriamento com gás

nitrogênio

Fornos de Revenimento a Vácuo


Nitretação Iônica por Plasma - ISONIT®


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 internacionais



Forno de Têmpera a Vácuo – “TAV”, Itália

• Dimensões úteis: 700 x 700 x 1050 mm;

• Capacidade: 1.400 kg

• Pressão de resfriamento max.: 15 bar



Têmpera a Vácuo, 15 bar TAV - Itália

Forno Revenimento a Vácuo “Seco-Warwick” - Polônia


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;

Oxinitrocarbonetação


Nitretação Iônica por Plasma

• Tecnologia Plateg®

• Dimensões úteis: 900 x 1.600 mm

• Nitretação

• Nitrocarbonetação

• Oxinitrocarbonetação

• Nitretação Austenítica

• Possibilidade de realizar PACVD


O forno de Têmpera a Vácuo

Pressão de Resfriamento: até 12 Bar


• 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.

O Forno de Têmpera Isoflama


O painel de controle do forno de Têmpera a Vácuo Isoflama


Nitretação Iônica por Plasma - Isonit® –

Resultado de camada para aço H13, sem camada branca -

aplicação Injeção Alumínio


Criogenia

• Tecnologia Isoflama: ISOCRIO® - 196 ºC

• Rampas controladas de resfriamento: - 70-120 ºC


Processo “Duplex”

Processo “Duplex” consiste de dois tratamentos

superficiais:

1. Nitretação Iônica: Sem Camada Branca

2. Revestimento Duro tipo “PVD”


Laboratório Metalográfico Isoflama


Telefones e “E-mails” Isoflama

• Fone: 019-3936.5121

• Celular: 019-9648.4552

• Cotação: < [email protected] >

• Coordenador Industrial (Sr.Jorge):

019-9677.7124 < [email protected] >

Engenharia (Sr.J.C.Vendramim):

019-9677.2024 < [email protected] >





Para a emissão de Cotação e envio de

“Pedido de Compra”

• Solicitação de Cotação: < [email protected] >

• Pedidos de Compra: enviar “e-mail” para

< [email protected] >

• 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”??




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)


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.


Convencional Eletroerosão Preenchimento com Solda

Tensão Residual

Endurecimento

Deformação Riscos de

deformação

Usinagem

balanceada

Tratamento de

Alivio de Tensão

intermediários

Evitar:

paredes finas;

angulos agudos;

queimas;

áreas rugosas. (definir no projeto)

Superfície fundida &

endurecimento – possivel

formação de micro-trincas

Risco propagação trincas

no substrato

Remoção de toda

a camada

superficial por

polimento

Alívio de Tensão

Elevada tensão localizada

Não uniforme estrutura localizada:

Áreas moles

Áreas duras

Alivio de Tensão Revenimentos

Operação

Riscos embutidos nas Matrizes

Recomendações

Antes da Têmpera Depois da Têmpera


– 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 inadequada

Diferentes Causas de Danos na Matriz de

Injeção de Al


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 plasma

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.

Tratamento Térmico


Trincas grosseiras

Fadiga Térmica

Erosão

Superfície aderente

Manutenção

►Boa tenacidade

►Adequada transmissão de calor

►Elevada resistência a abrasão

►Boas Propriedades anti-aderentes

A propriedade “Dureza” não é suficiente para definir

a boa qualidade de tratamento térmico e garantir

uma boa performance da matriz.

Tratamento Térmico

Fundição de Alumínio

Por que a matriz falha ? O que seria necessário?


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 térmicas

Objetivos do Tratamento Térmico


Tratamento Térmico de Bloco Padrão para

homologação de aço importado


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 peça


“Isothermal Quench” em peça monitorada

com termopares localizados na Superfície e

Núcleo


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!


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.


Isoflama

Obter a microestrutura correta e a melhor tenacidade

Te

nacid

ad

e (

J)

Dureza (HRC)

Mesmo tipo de aço tratados para a mesma dureza (45 HRC) em diferentes processos /

tecnologia podem apresentar diferentes tenacidades (17J / 34J).

A vida útil das matrizes nessas condições será radicalmente diferente

45

34

17

Tratamento Térmico

Dureza versus Propriedades Mecânicas

X500

X500

Ótima

Não ótima

Ótim

a

Nã

o ó

tim

a


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.


Aços para a Matriz

Tabela de Marcas de Aços da Classe Trabalho a Quente

INSERIR TABELA DE MARCAS


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.

Nitretação Iônica por Plasma

Aço da Matriz para Fundição de Alumínio

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”


Resultado Nitretação Isonit® – Sem Camada

Branca


Sem Chanfros e angulos retos

Cuidados na fabricação da Matriz para

reduzir impacto no tratamento térmico


Sem Chanfros

Cuidados na Fabricação da Matriz …

Risco de trincas no

tratamento térmico

Solução: Arredondamento


Sem Rebarbas

Cuidados na Fabricação da Matriz …

Risco de Trincas (elevado) Solução: « Rebarbar »


Preenchimento com solda

Solda …

Risco de Trincas Solução: Alívio de Tensão antes da Têmpera


Furos Tangenciais

Furos tangenciais / Paredes Finas …

Concepção incorreta

Risco de Trincas


Paredes Finas …

Furo antes / depois do tratamento térmico

Concepção incorreta de projeto


Geometria / Variação de Forma

Geometria …

Diferença de Seção Risco de Trincas

Solução: projeto / evitar variação brusca de forma / etapas


EDM

Eletroerosão …

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…)


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

Polimento

Eletroerosão …


Peças tratadas na Isoflama

• W400 (~AISI H11) – 750 Kg



• K110 (AISI D2) – 1.200 kg (ciclo alta tenacidade)


Transporte das matrizes

Matrizes e peças

condicionadas em

caçambas metálicas com

fundo revestido de madeira

e borracha

tt.moldes.injeção.alumínio

Automotive